Basic materials in the low carbon society transition

For the production of basic materials a deep decarbonization fundamentally requires the development of new process technologies. However, the climate policies currently adopted in G8 countries mainly reward incremental improvements and preserve industrial structures rather than induce innovation and preparations for a low-carbon transition. The current policy approach is motivated by fear of carbon leakage and loss of competitiveness but will not be very effective in the longer term as carbon costs increase. There are several reasons why maintaining production capacity of basic materials in developed economies is a necessary strategy. These include technology development, keeping integrated value chains intact, protecting employment, and taking a responsibility from a consumption perspective. We argue that G8 countries should take the initiative to get a global policy response that shifts the current focus beyond short-term problems to a long-term innovation focus for developing zero-carbon process technologies

Decarbonising industry in Sweden

This report analyses the technical opportunities for a complete decarbonisation of the basic material industry in Sweden by 2050. From this assessment, the report discusses policy implications for the industry sector given the overall framework set by the ongoing international climate negotiations. Relying on current production systems and applying “end-of-pipe” solutions will be insufficient to reduce emissions below the estimates produced by most climate economic modeling. Decarbonising the industrial sectors while maintaining production volumes requires a major effort to develop, introduce and invest in novel process designs that currently are not available on the market. For achieving this, our analysis points to the need for complementing the current main climate policy approach of pricing the emissions via the EU ETS with a stronger policy for technical change. The support needs to include funding for RD&D but also for market development support in a broad sense. So far, this approach has worked well in the renewable energy sector through the use of various support schemes. The report outlines a technology strategy for industry that identifies a set of broad technological platforms and infrastructure needs such as electrowinning, black liquor gasification, biomass based bulk chemicals, magnesium based cement, application of industrial CCS e.t.c., that all are in need of targeted support. A road map for creating a common vision between government, industry and civil society is a crucial first step. The overall purpose of a roadmap may be to establish priorities on RD&D, coordinate various actors, create networks and institutions for knowledge sharing, and map possible future technology and policy pathways

How to decarbonise energy-intensive processing industries? : Survey and conceptualisation of their specific innovation systems

Energy-intensive processing industries (EPIs) such as iron and steel, aluminum, chemicals, cement, glass, and paper and pulp are responsible for a large share of global greenhouse gas emissions. To meet 2050 emission targets, a transition to low carbon, often radical innovations is required, but this process is going slow. Insights from sociotechnical and innovation systems perspectives are therefore needed to facilitate and steer this transition process. The transitions literature has so far however, neglected EPIs.This paper characterises the sociotechnical and innovation systems of EPIs in terms of stylized facts, identifying similarities and differences between the individual industries. These stylized facts are recognized through aniterative process that builds on the authors’ expertise on EPIs and a review of available literature and documentation. Building on the limited body of available literature, it subsequently explores how these stylized facts may influence low carbon transition processes and identifies literature gaps from which a first agenda to further transitions research on EPIs is sketched. Insights obtained through such research would not only benefit policy recommendations, but may also lead to theoretical enrichment, as the unique EPI characteristics are likelyto result in for example new transition dynamics or lock-in mechanisms. The paper is concluded with some implications for policy

Industrins utveckling mot netto-nollutsläpp 2050

Sverige har en vision om ”netto-noll” utsläpp av växthusgaser till 2050 och är på god väg att nå utsatta delmål för utsläppsreduktioner till 2020. Klimatfrågan är dock långsiktig och det under klimatkonventionen antagna 2-gradersmålet innebär utsläppsåtaganden som sträcker sig till år 2050 och bortom. En långsiktigt effektiv klimatpolitik ska därför utvärderas både efter vilka långsiktiga utvecklingsmöjligheter den skapar likväl som efter de utsläppsreduktioner som nås till lägsta kostnad på kort sikt. Detta betyder ett ökat fokus på styrning och åtgärder som inte ger direkta utsläppsreduktioner idag men som på lång sikt skapar förutsättningar i form av infrastruktur, kunskap, teknikutveckling och grönt entreprenörskap. På lång sikt måste klimatpolitiken även fortsätta med bredare ekonomiska ansatser som grön skatteväxling för att styra mot klimatsmartart konsumtion. För tillverkningsindustrin bör staten skapa bra generella förutsättningar för innovation och industriell utveckling för att underlätta tillverkningsindustrins omställning till nya ”gröna” marknadskrav. För basindustrin behöver dock staten ta ett särskilt ansvar och ha en sammanhängande innovationspolitik som mer riktat styr mot att utveckla nya tekniska lösningar för att klara långsiktiga klimatmål. Forskning och utveckling är redan idag en viktig del av svensk klimatpolitik men det saknas en sammanhållen svensk strategi för basindustrin. För att utveckla de rätta institutionella förutsättningarna föreslår vi två uppdrag som bör utvecklas och sedan permanentas inom myndigheterna. I. Ett uppdrag att utveckla kapaciteten att analysera och utvärdera strukturomvandlingen mot grönare sektorer i ekonomin II. Ett uppdrag att utveckla branschvisa färdplaner för industrin Bägge uppdrag syftar till att stärka myndigheternas förmåga att effektivt implementera en långsiktig klimatpolitik med ett fokus på industri- och teknikutvecklin

Hållbara drivmedel - finns de?

Vårt syfte med denna rapport är att diskutera drivmedel från ett brett perspektiv ur hållbarhetssynpunkt. Biodrivmedel och el analyseras och jämförs med fossila drivmedel. Vår målsättning är att försöka peka ut under vilka förutsättningar som drivmedel kan anses försvarbara ur hållbarhetssynpunkt och vilka system som vi bör utveckla respektive vilka system som vi bör undvika. En övergripande slutsats i studien är att man inte kan fastställa hur hållbara biodrivmedel blir i framtiden utan att samtidigt beakta skala och tillväxttakt. Dagens biodrivmedel i Sverige är hållbara utifrån den aktuella produktionsvolymen och gynnar utvecklingen av nya drivmedelssystem, men man bör ställa hårda krav på energi- och klimateffektivitet i hela bränslekedjan (från odling till tank) vid ökade produktionsvolymer. Det är av hög prioritet att utveckla bränslesnåla bilar och här kommer elhybridteknologin och elbilar att bli allt viktigare. En långsiktig strategi för biodrivmedel bör innehålla satsningar på teknologi både för termisk förgasning och biologiska omvandlingsmetoder för lignocellulosa eftersom detta är kompletterande lika mycket som konkurrerande teknologier samt ger större flexibilitet och mindre risk för konflikter. Biogas från restprodukter har stora miljöfördelar och kan expandera med liten risk för konflikter. Certifiering (rätt utformat) är ett viktigt och nödvändigt verktyg på vägen mot mer hållbara drivmedel och vid ökade produktionsvolymer, men dessa system ska inte överskattas då de aldrig kan innefatta alla hållbarhetskriterier. Socio-ekonomiska aspekter som arbetsförhållanden, lokal landsbygdsutveckling osv samt effekter av ökad markkonkurrens måste i första hand lösas med generella åtgärder som nationell lagstiftning, fördelningspolitik, program och planer som i sin tur bör stödjas av internationella avtal och utvecklingssamarbete på olika nivåer. Oavsett utvecklingen i Sverige eller EU så kommer biodrivmedelsproduktionen globalt att öka, framför allt i utvecklingsländerna. Det är därför viktigt att ta vara på den möjlighet vi har idag att medverka i utvecklingen och införandet av hållbarhetskriterier. Förnybara drivmedel kan, med rätt utformning och styrmedel för lämplig tillväxttakt och produktionsvolym, leda till en positiv och hållbar utveckling i både industri- och utvecklingsländer

A European industrial development policy for prosperity and zero emissions

The objective of this paper is to outline and discuss the key elements of an EU industrial development policy consistent with the Paris Agreement. We also assess the current EU Industrial Strategy proposal against these elements. The “well below 2 °C” target sets a clear limit for future global greenhouse gas emissions and thus strict boundaries for the development of future material demand, industrial processes and the sourcing of feedstock; industry must evolve to zero emissions or pay for expensive negative emissions elsewhere. An industrial policy for transformation to net-zero emissions must include attention to directed technological and economic structural change, the demand for emissions intensive products and services, energy and material efficiency, circular economy, electrification and other net-zero fuel switching, and carbon capture and use or storage (CCUS). It may also entail geographical relocation of key basic materials industries to regions endowed with renewable energy. In this paper we review recent trends in green industrial policy. We find that it has generally focused on promoting new green technologies (e.g., PVs, batteries, fuel cells and biorefineries) rather than on decarbonizing the emissions intensive basic materials industries, or strategies for handling the phase-out or repurposing of sunset industries (e.g., replacing fossil fuel feedstocks for chemicals). Based on knowledge about industry and potential mitigation options, and insights from economics, governance and innovation studies, we propose a framework for the purpose of developing and evaluating industrial policy for net-zero emissions. This framework recognizes the need for: directionality; innovation; creating lead markets for green materials and reshaping existing markets; building capacity for governance and change; coherence with the international climate policy regime; and finally the need for a just transition. We find the announced EU Industrial Strategy to be strong on most elements, but weak on transition governance approaches, the need for capacity building, and creating lead markets

Aggregated impact of allowance allocation and power dispatching on emission reduction

Climate change has become one of the most important issues for the sustainable development of social well-being. China has made great efforts in reducing CO2 emissions and promoting clean energy. Pilot Emission Trading Systems (ETSs) have been launched in two provinces and five cities in China, and a national level ETS will be implemented in the third quarter of 2017, with preparations for China’s national ETS now well under way. In the meantime, a new round of China’s electric power system reform has entered the implementation stage. Policy variables from both electricity and emission markets will impose potential risks on the operation of generation companies (GenCos). Under this situation, by selecting key variables in each domain, this paper analyzes the combined effects of different allowance allocation methods and power dispatching models on power system emission. Key parameters are set based on a provincial power system in China, and the case studies are conducted based on dynamic simulation platform for macro-energy systems (DSMES) software developed by the authors. The selected power dispatching models include planned dispatch, energy saving power generation dispatch and economic dispatch. The selected initial allowance allocation methods in the emission market include the grandfathering method based on historical emissions and the benchmarking method based on actual output. Based on the simulation results and discussions, several policy implications are highlighted to help to design an effective emission market in China