Transitiepaden in de energievoorziening
Geert Verbong
Inhoud voordracht
• NWO-SenterNovem project Transitiepaden• Transitiepaden elektriciteitsvoorziening• EOS-project TREIN• Rol van Regulering (Rob Aalbers)
PAGE 2
Transitiepaden project
• Verkenning transitiepaden• Theoretisch en praktisch• Korte termijn – lange termijn• Nog afronden: biofuels project
• Transitiepaden elektriciteitsvoorziening• Electricity Networks of the Future (Meeuwsen, TU/e)• Sociotechnische scenario’s (Hofman, Elzen, UT)
PAGE 3
School of Innovation Sciences PAGE 410-11-2008
Multi-level perspective
Landscape
Patchworkof regimes
Niches(novelty)
Increasingstructuration of activities in local practices
School of Innovation Sciences PAGE 510-11-2008
Multi-level perspectief
Transities• Structurele veranderingen op regimeniveau
• Uitkomst van multi-level interacties
• Vroege studies: doorbraak van niches
• Ontwikkeling typologie van transitiepaden
• Vier, ideaal-typische paden (hier 3 gebruikt)
• Gebaseerd op verschillende typen en timing van interacties
• Noodzaak van verduurzaming (‘greening’) in alle paden
• Meerdere paden mogelijk!!
Transitiepaden
1. Transformatie pad
2. Reconfiguratie pad
3. 'De-alignment – re-alignment' pad
Organiserend principe: niveau van handhaving balans
School of Innovation Sciences PAGE 710-11-2008
Transformatie transitiepad: naar hybride netwerken
• Externe druk leidt tot verschuiving in ontwikkelingsrichting• Regime actoren houden de controle• Het markt mechanisme als leidend principe (ETS)• Grootschalige opwekking (inclusief CCS, nucleair)• Kleinschalige duurzame opwekking
• Groeiend aandeel• Beperkt tot specifieke niches• Stimuleert heroriëntatie in duurzame richting
• Belangrijkste problemen: netwerk capaciteit en balans handhaving
School of Innovation Sciences PAGE 810-11-2008
Reconfiguratie transitiepad: naar een Supergrid
• Grote externe (politieke) druk• Verschuiving besluitvorming, coördinatie naar EU-
niveau, vooral internationale spelers• Reconfiguratie systeem, schaalvergroting
• Sterke toename grootschalige duurzame opwekking (wind, zon-PV, CSP)
• Europees Supergrid (HVDC)
• Gedeeltelijke terugkeer naar top down controle & management werkwijze
• Belangrijkste probleem: netwerk capaciteit
School of Innovation Sciences PAGE 912-04-23
European Supergrid
Airtricity website
School of Innovation Sciences PAGE 1010-11-2008
“De-alignment and Re-alignment”: naar een decentraal systeem
• Regime actoren kunnen de druk niet aan
• Onzekerheid, experimenten met verschillende niche innovaties
• Geleidelijke ontstaan van nieuw regime• Specifieke niches, bijv. gebouwde omgeving• Opwekking dicht bij vraag, lokale/regionale system• Gedragen door nieuwe sociale netwerken• Nieuw leidend principe: sterke voorkeur voor lokale/regionale
opwekking en balanshandhaving• Systeem gedomineerd door losjes gekoppelde micro grids• Belangrijkste problemen: balanshandhaving, power quality,
ICT
School of Innovation Sciences PAGE 1110-11-2008
Overzicht transitiepaden
Transformation Reconfiguration De/re-alignment
Priorities Greening of centralised production
Outside pressure threatens existence regime
Crumbling of regime, new set of rules
Dynamics Economic Political Social-cultural
Niches Limited (not-competitive)
Partial integration, partial marginalisation
Seed bed of transition
School of Innovation Sciences PAGE 1210-11-2008
Impact op infrastructuur
• Investeringen in infrastructuur noodzakelijk in alle transitiepaden
• In tegenstelling beloftes: ook bij micro grid’s uitbreiding en verbetering centrale infrastructuur noodzakelijk
• Distributienetwerken krijgen kenmerken van HV-netwerken
• Innovatieve componenten, technologieën vereist (smart grids, FACTS)
School of Innovation Sciences PAGE 1310-11-2008
Welk transitiepad is het meest waarschijnlijk?
• Elementen van alle paden zijn aanwezig ('myopic')
• Technologische haalbaarheid is niet belangrijkste probleem
• Toekomstige duurzaamheidtransities bepaald door economische, politiek/institutionele en sociaal-culturele dynamiek
• Kernvraagstuk: hoe gaan we toekomstige energievoorziening vormgeven?
School of Innovation Sciences PAGE 1410-11-2008
Welk transitiepad is het meest waarschijnlijk 2
• 'De/re-alignment' meest gewenst, meest interessant, minst waarschijnlijk • Meest radicale verandering• Tegen gevestigde belangen• Past het minst in de “on-going dynamics”• Meer afhankelijk van externe ontwikkelingen en/of
beleidsinterventies
• Verkenning in EOS-project TREIN (vanaf 2007)• Consortium: TU/e, Kema, Gasunie, CPB en Alliander
School of Innovation Sciences PAGE 1510-11-2008
TREIN-project
Probleemstelling
• Wat is het effect van nieuwe decentrale technologieën op de bestaande en toekomstige energie-infrastructuur (gas + elektriciteit + warmte) en vice versa en op welke wijze kunnen experimenten worden gekozen en vorm gegeven om de transitie naar een duurzame energievoorziening te versnellen?
Opzet• Integraal modelontwikkeling en voorbereiding experimenten = TREIN-1 • Opzetten en uitvoeren experimenten op laboratoriumschaal en
deelexperimenten = TREIN-2 • Maatschappelijke transitie-experiment(en) = TREIN-3.
School of Innovation Sciences PAGE 1610-11-2008
TREIN-1
Innovatieve karakter van TREIN
• Gehele infrastructuur (elektriciteit, gas, warmte)
• Afstemming technische en maatschappelijke dynamiek (bijzonder technische en economische modellen)
• Toegepast op de MEEKS-polder
• Verschillende scenario’s, o.a. grootschalige toepassing µ-wkk, plug-in elektrisch/hybride + andere duurzame opties (PV, wind)
• Veranderen spelregels (regulering, beleid)
PAGE 1717 juni 2008
Voorstelling Meeks-polder PowerFactory
Weergave van elektrisch netwerk Meekspolder
School of Innovation Sciences PAGE 1810-11-2008
Uitkomst TREIN-1 • Integraal model
• Elektrisch model: Powerfactory
• Gasmodel: IRENE
• Economisch optimalisatiemodel: GAMS
• Interfaces (uitdaging!)
• Overzicht reguleringsopties en maatschappelijke randvoorwaarden (aannames, keuze en scenario’s)
• Ontwerpen van experimenten
Economisch model: GAMS
Electrisch model: Powerfactory
Gas model: Irene
Economische experimenten
Regulering
Sociaal-economische ontwikkelingen
Maatschappelijk
experiment
TREIN-I
TREIN-IITREIN-III
Voorbereiding experiment
Feedback in model
TREIN-vervolg
• Ontwikkelen en testen modellen• Opzetten van maatschappelijk experiment(en)
• Investeringsgedrag actoren
• Gebruik en functioneren infrastructuur
• Testen nieuwe componenten, systeem, beheersstrategieën
• Planning 2e helft 2009-2011/2012
PAGE 20
Conclusies
PAGE 21
• Hoofdpunt: transitie naar duurzame energievoorziening is vooral maatschappelijke uitdaging
• Duurzaam breed opgevat: technisch, economisch, sociaal
• Meer aandacht nodig voor invloed van ‘spelregels’• Transitie van technische naar economische sturing• Investeringen in opwekking, infrastructuur: wie mag wat
doen? Wat is maatschappelijk verantwoord?• Stimuleren innovaties in opwekking en infrastructuur: hoe?
• Centrale rol regulering