Thirty-five years of long-run energy forecasting : lessons for climate change policy

This paper sheds light on an implicit dimension of the climate policy debate: the extent to which supply-side response (emission-reducing energy technologies) may substitute for the transformation of consumption behavior and thus help get around the political difficulties surrounding such behavioral transformation. The paper performs a meta-review of long-term energy forecasts since the end of the 1960s in order to put in perspective the controversies around technological optimism about the potential for cheap, large-scale, carbon-free energy production. This retrospective analysis encompasses 116 scenarios conducted over 36 years and analyzes their predictions for a) fossil fuels, b) nuclear energy, and c) renewable energy. The analysis demonstrates how the predicted relative shares of these three types of energy have evolved since 1970, for two cases: a) predicted shares in 2010, which shows how the initial outlooks for the 2000-2010 period have been revised as a function of observed trends; and b) predicted shares for t+30, which shows how these revisions have affected medium-term prospects. The analysis shows a decrease, since 1970, in technological optimism about switching away from fossil fuels; this decrease is unsurprisingly correlated with a decline in modelers’ beliefs in the suitability of nuclear energy. But, after a trend of increasing optimism, a declining trend also characterizes renewable energies in the 1980s and 1990s before a slight revival of technological optimism about renewables in the aftermath of Kyoto.Energy Production and Transportation,Energy and Environment,Environment and Energy Efficiency,Energy Demand,Climate Change Mitigation and Green House Gases

Two historical changes in the narrative of energy forecasts

A collection of 417 energy scenarios was assembled and harmonized to compare what they said about nuclear, fossil and renewable energy thirty years from their publication. Based on data analysis, we divide the recent history of the energy forecasting in three periods. The first is defined by a decline in nuclear optimism, approximately until 1990. The second by a stability of forecasts, approximately until 2005. The third by a rise in the forecasted share of renewable energy sources. We also find that forecasts tend to cohere, that is they have a low dispersion within periods compared to the change across periods

Effect of thermal annealing on dielectric and ferroelectric properties of aerosol-deposited 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−0.35PbTiO30.65\text{Pb}(\text{Mg}_{1/3}\text{Nb}_{2/3})\text{O}_{3}-0.35\text{PbTiO}_{3} thick films

In this work, the effects of thermal annealing at 500 {\deg}C on aerosol-deposited $0.65\text{Pb}(\text{Mg}_{1/3}\text{Nb}_{2/3})\text{O}_{3}-0.35\text{PbTiO}_{3}$ thick films on stainless-steel substrates are investigated using two complementary methods at high and low applied external electric fields. The first one is Positive Up Negative Down method, which allows us to obtain information about the switching and non-switching contributions to the polarization. It shows that the as-deposited film is ferroelectric before annealing, since it has a switching contribution to the polarization. After annealing, both the switching and non-switching contributions to polarization increased by a factor of 1.6 and 2.33, respectively, indicating stronger ferroelectric behavior. The second method is based on impedance spectroscopy coupled with Rayleigh analysis. The results show that post-deposition thermal annealing increases the reversible domain wall contribution to the dielectric permittivity by a factor 11 while keeping the threshold field similar. This indicates, after annealing, domain wall density is larger while domain wall mobility remains similar. These two complementary characterization methods show that annealing increases the ferroelectric behavior of the thick film by increasing the domain wall density and its influence is visible both on polarization versus electric field loop and dielectric permittivity

Barriers to the adoption of renewable and energy-efficient technologies in the Vietnamese power sector

This paper examines the major barriers to the deployment of geothermal, small hydro and advanced coal power generation technologies in Vietnam. It ranks their severity by applying the analytical hierarchy process to data from a survey of 37 domestic experts and stakeholders. Key barriers to a wider penetration of small hydro generation technologies are insufficient capital, a lack of domestic suppliers and unsatisfactory government policies. Barriers to geothermal power are related to information and awareness problems, a lack of R&D and industrial capability, a weak policy framework and the remoteness of geothermal sites. For advanced coal power technologies, the barriers are weak industrial capability, high cost and a lack of technical knowledge. The experts consulted in this study view changes in government actions as the key to overcoming the abovementioned barriers. They recommend investing more in R&D activities, improving R&D capacity through joint-venture schemes and reforming investment policy/legislation for the electric power industry as the most appropriate solutions.analytical hierarchy process; renewables; energy efficient technologies.

It starts at home? Climate policies targeting household consumption and behavioral decisions are key to low-carbon futures

Through their consumption behavior, households are responsible for 72% of global greenhouse gas emissions. Thus, they are key actors in reaching the 1.5 °C goal under the Paris Agreement. However, the possible contribution and position of households in climate policies is neither well understood, nor do households receive sufficiently high priority in current climate policy strategies. This paper investigates how behavioral change can achieve a substantial reduction in greenhouse gas emissions in European high-income countries. It uses theoretical thinking and some core results from the HOPE research project, which investigated household preferences for reducing emissions in four European cities in France, Germany, Norway and Sweden. The paper makes five major points: First, car and plane mobility, meat and dairy consumption, as well as heating are the most dominant components of household footprints. Second, household living situations (demographics, size of home) greatly influence the household potential to reduce their footprint, even more than country or city location. Third, household decisions can be sequential and temporally dynamic, shifting through different phases such as childhood, adulthood, and illness. Fourth, short term voluntary efforts will not be sufficient by themselves to reach the drastic reductions needed to achieve the 1.5 °C goal; instead, households need a regulatory framework supporting their behavioral changes. Fifth, there is a mismatch between the roles and responsibilities conveyed by current climate policies and household perceptions of responsibility. We then conclude with further recommendations for research and policy

Hétérogénéité spatiale d'un service de réseau, équité et efficacité collective : la distribution rurale d'électricité et la maîtrise de la demande

This thesis has for object the evolution of the economic optimum in the electric industry under spatial equity constraint that present a strong spatial heterogeneity of its supply conditions. One analyses the evolution of the rural electrification regime in France both in terms of economic and social efficiency. We examine the rationality of extending the sectoral optimization under equity constraint to the rationalization of electricity end-uses in the the heterogeneous space of rural electricity supply. To this question are given two responses. The firsts pertains to modify the incentives in the institutional regime of rural electrification so the MDE may be integrated in the strategies of rural electrification syndicates. One inspire from incentives mechanisms of the anglo-saxon DSM practice. The second is statistical zoning method of demand and distribution grid whose object is to localize action basins for large scale MDE projects.Cette thèse a pour objet l'évolution de l'optimum économique sous contrainte d'équité territoriale de l'industrie électrique, industrie de réseau fixe présentant une hétérogénéité spatiale forte de ses conditions d'offre. Cette problématique porte sur l'analyse de l'évolution du régime de l'électrification rurale en France en termes d'efficacité économique et sociale. Il s'agit de prolonger une longue tradition de recherche du CIRED initiée au début des années 1980 par Louis Puiseux, dont les principaux développements ont été la thèse de Colombier (1992) puis l'évaluation des écarts entre coûts de développement des réseaux ruraux et tarifs par De Gouvello (1996). Ce programme de recherche met en lumière les contradictions entre équité redistributive et équité territoriale, c'est-à-dire entre les visions aspatiales de l'économie théorique (Ponsard, 1988) et les dynamiques territoriales de développement, notamment en mettant l'accent sur les médiations institutionnelles.Notre question de départ porte donc sur la rationalité de l'élargissement de la démarche de l'optimisation sectorielle sous contrainte d'équité à la rationalisation des usages de l'électricité dans l'espace hétérogène de la fourniture d'électricité en zones rurales. La dérive des besoins de renforcement de réseaux ruraux a conduit ainsi à partir de 1995 le régulateur à encourager les collectivités qui sont les propriétaires et investisseurs en réseaux ruraux à rechercher des alternatives moins coûteuses du côté de la demande pour deux raisons économiques. D'abord les réseaux basse tension ruraux sont généralement très longs et comptent peu de clients desservis, par conséquent, l'optimisation des usages chez les clients peut s'avérer beaucoup moins coûteuse que le simple renforcement du réseau. Ensuite cette optimisation permet de rétablir l'équité de la qualité de fourniture entre les clients par le biais de la baisse des besoins d'investissement mais aussi par la réduction du temps d'attente pour les plus défavorisés, autrement dit, les clients situés sur les réseaux les plus coûteux à renforcer.Cette question conduit à analyser d'abord historiquement les institutions de l'électrification rurale dans le contexte évolutif de consolidation de l'industrie électrique en régime de monopole public pour repérer les structures d'intérêts inhérentes à cette organisation qui conduisent à une inefficience sociale à la fois en termes d'efficacité économique et en termes d'équité. Ce qui mène à un double questionnement : - comment compléter les institutions de l'électrification rurale pour modifier les incitations des propriétaires de réseaux ruraux à investir au-delà du compteur chez l'usager ?- comment, dans une situation de forte hétérogénéité spatiale des fonctions locales d'offre et de demande d'électricité dans l'espace rural, repérer les points de réseaux en sous-optimalité économique ?Dans un chapitre liminaire nous définirons précisément l'objet de la thèse à partir du repérage des difficultés d'application de l'innovation réglementaire que constitue la MDE dans la distribution d'électricité en zones rurales. Ce repérage s'effectue par l'analyse de l'organisation de la distribution rurale et de la place du régime d'électrification dont on peut déduire les intérêts des agents économique et des acteurs politiques qui constituent les barrières à cette innovation réglementaire.Dans la première partie on caractérise dans le premier chapitre la trajectoire institutionnelle de l'électrification rurale à partir du projet initial de solidarité nationale sous l'effet de la dynamique des consommations rurales puis de la diffusion des usages thermiques de l'électricité sur les réseaux ruraux induit par des stratégies de développement commercial totalement extérieures au dispositif de solidarité nationale. L'introduction de la MDE s'inscrit dans une mouvement de correction et d'adaptation de ce régime.Dans la seconde partie d'analyse économique normative, le constat précédent conduit à identifier les défauts d'incitation à la MDE qui sont sous-jacents aux institutions de l'électrification rurale et à la structuration de ses acteurs pour repérer comment contourner cet obstacle. Ce constat conduit aussi à imaginer une méthode de calcul économique permettant de prendre en compte les paramètres d'hétérogénéité spatiale de la demande et des coûts de réseau en développement pour répondre à l'évolution de la fonction de demande spatialisée.Au premier niveau d'analyse, on procède dans le quatrième chapitre à une analyse microéconomique du comportement des différents types d'acteurs de l'électrification rurale en partant de leur fonction : régulateur, propriétaire-investisseur ou exploitant, du type de choix qui relève de leurs fonctions et de leurs contraintes pour analyser la structure d'incitations à l'investissement en réseau et à la MDE. On insiste plus particulièrement sur la nature d'acteur politique de l'agent investisseur que sont les collectivités locales, nature qui éloigne du comportement de l'agent économique rationnel. On examine en particulier la relation d'asymétrie d'information entre propriétaires-investisseurs et le régulateur qui répartit les aides à l'investissement. Cette asymétrie porte sur les coûts ex-ante et ex-post des projets. Dans la relation principal-agent, la structure informationnelle est compliquée dans le cas réel par l'imperfection même de l'information que détiennent les agents sur leurs projets. Ces défauts de la structure informationnelle expliquent la dérive du régime d'électrification rurale et les défauts d'allocation des ressources.A ce même niveau d'analyse, on propose dans le cinquième chapitre des correctifs afin d'améliorer l'allocation des ressources du régime d'électrification rurale. On identifie des règles visant à inciter à la MDE les propriétaires investisseurs en recherche récurrente de subventions. Nous utilisons une méthode de calcul du surplus social des actions de MDE et d'identification de sa répartition en termes d'avantages-coûts entre les différents agents parties prenantes : les consommateurs, les propriétaires investisseurs et l'exploitant vendeur d'électricité (ici EDF). L'idée est de sortir du seul mode d'évaluation en cours qui ne regarde que l'avantage net pour les collectivités qui investissent alors que les autres agents bénéficient des actions de MDE. Ceci conduit à définir un mode de réallocation d'une partie des externalités positives des actions de MDE sur l'agent investisseur. On teste ainsi le principe de versements incitatifs à la MDE sous la forme de dotations supplémentaires sous réserve de certification des gains en investissement dégagés par les collectivités.Au second niveau d'analyse normative, dans le sixième chapitre, on se confronte à l'obstacle de l'hétérogénéité des actions de MDE dans le but d'éviter le coût administratif très élevé d'une multitude d'actions dispersées spatialement pour définir une méthode d'évaluation des potentiels de MDE par repérage des configurations les plus intéressantes. Le fondement de cette approche propose de dépasser le caractère aspatial de l'analyse économique (Ponsard, 1986, 1988) par le biais d'une articulation entre deux catégories d'hétérogénéités spatiales : d'une part celle du réseau électrique (Juricic, 1975) et d'autre part celle des déterminants de la demande. Nous supposons que les lieux sont porteurs de sens sur le plan économique, au travers des caractéristiques du réseau et de la demande, ce qui nous conduit à construire un zonage géographique comme moyen de faire apparaître simultanément les attributs économiques pertinents associés aux lieux (Beguin et Thisse, 1979).L'objectif de cette méthode est de permettre de concevoir des projets de MDE d'ampleur significative à l'échelle d'un département. Il s'agit donc d'une méthodologie de recherche des potentiels économiques de MDE qui repose sur une approche d'analyse statistique spatialisée dont le but est de produire un zonage de l'espace pertinent sur le plan des projets de MDE. Le zonage est ensuite mobilisé pour proposer des paniers d'actions et sélectionner des zones d'intervention de MDE dont le montant des économies d'investissement en renforcement de réseaux est calculé

Rapport final du projet de recherche ANASPAT / RéGES

Rapport confidientiel Un rapport public sera diffusé au second trimestre 2013Spatial analysis of energy demand and networks in a prospect of efficient reduction of greenhouse gas emissions - Contribution in search of an innovative mode of alternate financing of the local public policies of sustainable development.Analyse spatiale de la demande et des réseaux énergétiques dans une perspective de réduction efficiente d'émissions de GES - Contribution à la recherche d'un mode innovant de financement alternatif des politiques publiques locales de développement durabl

Energy as a Factor of Production: Historical Roots in the American Institutionalist Context

International audienceThe relationship between energy and economic output is today discussed through the decoupling issue. A pioneering historical attempt to measure this relationship can be found in contributions by F. G. Tryon et al. at the Brookings Institution in the 1920s–1930s, in the American institutionalist context. This episode has scarcely been noticed in the literature. On the basis of textual analysis, archival material and econometrics, the purpose of this article is to provide a historical account of this corpus (context, originality), to assess the relevance of its statistical results, and to highlight the salient issues of the time that could feed into contemporary research. In particular, the articulation between empirical observations (inter-index correlation), theoretical implications (considering energy as a factor of production) and energy policy (global strategy rather than sectoral measures) is an old question deserving attention