Á leið til sjálfbærni: þróun orkukerfa - verkefni lokið

Fréttatilkynning verkefnisstjóra

10.5.2021

Líkön sem nýtt eru til að undirbyggja ákvarðanir í því samhengi þurfa að ná utan um dýnamík orkukerfanna, og geta metið áhrif breytinga í orkukerfunum ekki aðeins með tilliti til kostnaðar heldur einnig með tilliti til sjálfbærni. Aðkoma haghafa er mikilvæg þegar sjálfbærni mælikvarðar eru valdir, sem og þegar innbyrðis mikilvægi þeirra er ákvarðað. Þetta er til að tryggja að greiningar og niðurstöður þeirra séu viðeigandi og endurspegli raunverulegan vilja. Margvíð ákvarðanagreining (MCDA), gerir þetta mögulegt en hún getur skýrt hvaða leiðir í átt að sjálfbærni og kolefnishlutleysi eru bestar að teknu tilliti til fjölbreyttra sjálfbærnivísa. Verkefnið “Á leið til sjálfbærni” sameinaði það besta úr þessum þremur greiningartækjum, kvikum líkönum, sjálfbærnivísum og margvíðri ákvarðanagreiningu. Búið var til kvikt kerfislíkan af íslenska orkukerfinu sem gerir kleyft að framkvæma margþátta greiningu á orkukerfum og þróun þeirra í átt að sjálfbærni. Mælikvarðar á sjálfbærni voru þróaðir sérstaklega fyrir íslenska orkukerfið og þeim beitt í markvíðri ákvarðagreiningu til að draga fram mikilvægustu mælikvarðana og til að velja ákjósanlegar leiðir í átt til sjálfbærra orkukerfa og kolefnishlutleysis.

Þrjár helstu niðurstöður verkefnisins voru:

· Haghafar skilgreindu helstu þemu í átt til sjálfbærrar framtíðar á Íslandi sem: náttúruvernd, félagslegan ávinning, orkuöryggi, hagkvæmnni og þjóðhagslegan ávinning, sjálfbæra orkunotkun og sjálfbæra framleiðslu orku. Mælikvarðar á sjálfbærni voru síðan þróaðir til að endurspegla þessi þemu. Þar sem þemun eru nátengd þemu í nýrri orkustefnu Íslands væri hægt að nýta þessa mælikvarða til að meta árangur hinnar nýju stefnu.

· Margar leiðir eru til í átt að sjálfbæru íslensku orkukerfi, en áhrif þeirra á hinar margvíslegu víddir sjálfbærni eru ólík. Niðurstöður benda m.a. til að hröð rafvæðing samgangna er skynsamleg þvert á allar víddir sjálfbærni og hefur auk þess fjölmörg jákvæð hliðaráhrif.

· Orkuskipti svo sem með rafvæðingu samgangna sem og þær stjórnvaldsákvarðanir sem þegar hefur verð ráðist í eru ekki fullnægjandi til að ná skjótum samdrætti í losun gróðurhúsalofttegunda eða kolefnishlutleysi. Frekari aðgerða er þörf svo sem að banna innflutning bensín- og díselbíla, stuðla að aukinni notkun virkra ferðamáta og aukinni notkun almenningssamgangna.

Byggt verður á niðurstöðum verkefnisins og líkaninu sem hannað var til frekari rannsókna á sjálfbærri þróun orkukerfa, og kolefnishlutleysi bæði á landsvísu (Íslandi og alþjóðlega) sem og á sveitarstjórnar licy asi bæði nns sem að banna innflutning a sustainable future. ment of vels by informing policy asem og á sveitarstjórnastigi (Reykjavík). Ennfremur verður aðferðum sem hannaðar voru í verkefninu beitt við val á sjálfbærnivísum í margvíslegu samhengi.

Afurðir verkefnisins:

· Verkefnið leiddi til 15 ritrýndra greina, 4 MS ritgerða og 2 doktorsritgerða við Háskóla Íslands, auk fjölmargra kynninga á Íslandi sem og alþjóðlega.

· Gagnvirkt kvikt líkan af orkukerfi Íslands sem beitt er til að bera saman leiðir í átt að aukinni sjálfbærni og með tilliti til markvíslegra þema sjálfbærni.

· Mælikvarðar í átt að sjálfbærni, sérstaklega hannaðir fyrir Ísland.

Birtingar:

Allar greinar í þessu verkefni eru skilgreindar sem grænn opinn aðgangur í opum visindum.

English:

The key aim of the Trajectories project was to illustrate how it is possible to reveal pathways towards a sustainable and carbon neutral energy future in Iceland in the context of sustainable development.

Sustainable energy development (SED) is a new paradigm that implies that the three pillars of sustainable development and its multiple themes as shown by the Sustainable Development Goals are accounted for and applied simultaneously as a foundation for robust decision-making. To realize adequate decision support tools in that context, the complex and dynamic nature of energy systems should be captured using dynamic modeling. Indicators measuring the multidimensional impacts of sustainable energy development should be incorporated into the dynamic energy systems analysis. To ensure policy relevance and properly reflect stakeholders' preferences for the diverse themes within the three sustainability dimensions, stakeholders should be engaged throughout the assessment process and their preferences translated while transforming theme related outputs to accessible information for decision-makers. Multi-criteria decision analysis (MCDA) is used for that purpose, and enables revealing robust trajectories towards a sustainable and carbon neutral future across multiple sustainability indicators and stakeholder preferences. The combination of these tools, system dynamics, indicators and MCDA therefore creates a powerful trio, informing robust decision-making towards a sustainable future. This is precisely what was done in the Trajectories project. The decision support tool created was then applied to inform policy development and analysis in Iceland.

The three key results are:

· Using a stakeholder driven approach six main themes of SED in Iceland were recognized; nature conservation, social benefits, energy security, economically efficient energy system, sustainable energy production, and sustainable energy consumption and a set of sustainability indicators reflecting those themes were developed. These themes coincide closely with a newly developed energy policy in Iceland.

· Multiple trajectories are possible in Iceland towards sustainable energy development, however their desirability with respect to sustainability implications differs widely. The replacement of fossil fuels with electrified transport is robust across multiple sustainability dimensions. E-transport was also shown to contribute substantial co-benefits to the Icelandic economy, in addition to reduced GHG emissions.

· A transition to e-fuels e.g. in transport is not sufficient for a rapid decarbonisation of the Icelandic energy system and current energy and climate policies are not sufficient for a rapid change. Additional policies are needed, such as an early ban on import of conventional internal combustion gasoline vehicles, and an added support for alternative modes of travel such as active travel modes and public transport.

The project results will be applied in further research of sustainable energy development and trajectories towards carbon neutrality at national (e.g. Iceland) and regional (e.g. Reykjavik) scale, in the development of sustainability indicators in different contexts and in energy and climate change policy support at national and regional levels.

Project outputs:

· Publications and presentations: The project contributed to 15 peer reviewed journal articles (see a list below), 4 MS thesis and 2 PhD thesis at University of Iceland, in addition to multiple presentations at domestic and international conferences.

· Decision support tool: An integrated model of the Icelandic energy system, that enables multi-criteria sustainability decision-analysis of alternative futures.

· Sustainability indicators for energy development, specific to Iceland.

Publications

All publications of this project are either classified as green open access and are included in opin visindi. Peer reviewed journal articles (published 11, or in press 4)

1. B. Davidsdottir, EI Asgeirsson, R Fazeli, I. Gunnarsdottir, E Shafiei, N. Spittler, H Stefansson, Integrated use of Dynamic modelling, Sustainability indicators and Multi-criteria decision analysis: identifying robust development trajectories for the Icelandic energy system, Energy Policy. Submitted.

2. I. Gunnarsdóttir, Davíðsdóttir, B., 2021. Sustainable Energy Development and the Role of Geothermal Energy in Iceland – Stakeholders’ View, in Proceedings World Geothermal Congress 2021. Reykjavík, pp. 1-11.

3. I. Gunnarsdóttir, Davíðsdóttir, B., Worrell, E., Sigurgeirsdóttir, S., 2020. Indicators for sustainable energy development: An Icelandic case study. Energy Policy. In Press.

4. I. Gunnarsdóttir, Davíðsdóttir, B., Worrell, E., Sigurgeirsdóttir, S., 2020. It Is Best to Ask: Designing A Stakeholder-Centric Approach to Selecting Sustainable Energy Development Indicators. Energy Research and Social Science. In Press.

5. I. Gunnarsdóttir, Davíðsdóttir, B., Worrell, E., Sigurgeirsdóttir, S., 2020. Sustainable energy development: History of the concept and emerging themes. Renewable and Sustainable Energy Reviews. In Press.

6. I Gunnarsdóttir, B Davidsdottir, E Worrell, S Sigurgeirsdóttir., 2020, Review of indicators for sustainable energy development, Renewable and Sustainable Energy Reviews 133, 110294.

7. B Guðlaugsson, R Fazeli, I Gunnarsdóttir, B Davidsdottir, G Stefansson, 2020, Classification of stakeholders of sustainable energy development in Iceland: Utilizing a power-interest matrix and fuzzy logic theory, Energy for Sustainable Development 57, 168-188.

8. R Helgason, D Cook, B Davíðsdóttir, 2020, An evaluation of the cost-competitiveness of maritime fuels–a comparison of heavy fuel oil and methanol (renewable and natural gas) in Iceland, Volume 23, July 2020, Pages 236-248

9. N Spittler, B Davidsdottir, E Shafiei, J Leaver, EI Asgeirsson, H Stefansson, 2020, The role of geothermal resources in sustainable power system planning in Iceland, Renewable Energy 153, 1081-1090

10. N Spittler, E Shafiei, B Davidsdottir, E Juliusson, 2020, Modelling geothermal resource utilization by incorporating resource dynamics, capacity expansion, and development costs, Energy Volume 190, 1 January 2020, 116407

11. E Shafiei, B Davidsdottir, H Stefansson, EI Asgeirsson, R Fazeli, M. Gestsson, J Leaver, 2019, Simulation-based appraisal of tax-induced electro-mobility promotion in Iceland and prospects for energy-economic development, Energy Policy 133, 110894

12. S. R. Einarsdóttir, D. Cook, B. Davíðsdóttir, 2019, The contingent valuation study of the wind farm Búrfellslundur - Willingness to pay for preservation, Journal of Cleaner Production, 209: 795-802.

13. E. Shafiei, B. Davidsdottir, R. Fazeli, J. Leaver, H. Stefansson, E.I. Asgeirsson, 2018, Macroeconomic effects of fiscal incentives to promote electric vehicles in Iceland: Implications for government and consumer costs, Energy Policy, 114:431- 443.

14. R Shortall, B Davidsdottir, 2017, How to measure national energy sustainability performance: An Icelandic case-study, Energy for Sustainable Development 39, 29-47.

15. R Fazeli, B Davidsdottir, E Shafiei, H Stefansson, EI Asgeirsson, 2017, Multi-criteria decision analysis of fiscal policies promoting the adoption of electric vehicles, Energy Procedia 142, 2511-2516.

PhD thesis from University of Iceland (both thesis are based on journal articles that have been published): Ingunn Gunnarsdottir (2020) and Nathalie Spittler (2019)

MS thesis (open in Skemman): Birgitta Steingrímsdóttir (2019), SIgríður Rós Einarsdóttir (2017), Rafn Helgason (2019) and Bjarnhéðinn Gunnlaugsson (2018)

Heiti verkefnis: Á leið til sjálfbærni: þróun orkukerfa/ Trajectories towards a sustainableenergy future
Verkefnisstjóri: Brynhildur Davíðsdóttir, Háskóla Íslands
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrktímabil: 2016-2018
Fjárhæð styrks: 52,531 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 163464