Transitiepaden in de energievoorziening

1. Transitiepaden in de energievoorziening Geert Verbong

2. Inhoud voordracht • NWO-SenterNovem project Transitiepaden • Transitiepaden elektriciteitsvoorziening • EOS-project TREIN • Rol van Regulering (Rob Aalbers)

3. 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)

4. Multi-level perspective School of Innovation Sciences

5. Multi-level perspectief School of Innovation Sciences 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!!

6. Transitiepaden • Transformatie pad • Reconfiguratie pad • 'De-alignment – re-alignment' pad Organiserend principe: niveau van handhaving balans

7. Transformatie transitiepad: naar hybride netwerken School of Innovation Sciences • 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

8. Reconfiguratie transitiepad: naar een Supergrid School of Innovation Sciences • 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

9. European Supergrid Airtricity website School of Innovation Sciences

10. “De-alignment and Re-alignment”: naar een decentraal systeem School of Innovation Sciences • 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

11. Overzicht transitiepaden School of Innovation Sciences

12. Impact op infrastructuur School of Innovation Sciences • 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)

13. Welk transitiepad is het meest waarschijnlijk? School of Innovation Sciences 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?

14. Welk transitiepad is het meest waarschijnlijk 2 School of Innovation Sciences • '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

15. 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

16. TREIN-1 School of Innovation Sciences 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)

17. Voorstelling Meeks-polder PowerFactory Weergave van elektrisch netwerk Meekspolder

18. Uitkomst TREIN-1 School of Innovation Sciences • 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

19. Voorbereiding experiment TREIN-II TREIN-III Regulering Maatschappelijk experiment TREIN-I Electrisch model: Powerfactory Economisch model: GAMS Economische experimenten Gas model: Irene Sociaal-economische ontwikkelingen Feedback in model

20. 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

21. Conclusies • 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