Mondiale energieverkenningen: een geintegreerd perspectief met het TIME model

In een eerder verschenen rapport werden de vijf submodellen van het energiemodel in detail beschreven. In dit rapport worden een aantal toepassingen met het (stand alone) TIME-model gepresenteerd. Het rapport beschrijft de kalibratie voor de wereld versie voor de periode 1900-1990. Gegeven de exogene drivers zoals bevolking en economische activiteiten worden de energievraag, de brandstofmix, de brandstofprijzen, de energie-investeringen en de CO2-emissies berekend en vergeleken met geobserveerde waarden. De aannamen om een goede fit te krijgen met de historische data komen aan de orde, alsook de gebruikte methodologie voor scenario constructie. Verder worden onzekerheden en aannamen besproken aangaande structurele verandering, energie efficiencyverbeteringen, lange termijn aanbod kostencurven van fossiele brandstof voorraden en technologie voor alternatieve opties voor de aanbod van energie. Een toepassingen van de scenario methodologie is besproken voor het IS92a scenario van de IPCC (IPCC, 1992) en enkele scenario's van andere instituten, waarbij aangegeven werd welke aannames nodig waren om ze te reproduceren. Vervolgens komen respectievelijk aan de orde energietoekomsten volgens alternatieve perspectieven, ofwel wereldbeelden ; enkele optimale reductiestrategieen waarbij gebruik gemaakt is van het CYCLES model van TARGETS om de milieu-impacts van de scenario's te analyseren ; de rol van technologische verandering om de klimaatdoelstellingen te halen.In a previous report the five submodels of the energy model were described in detail. Here, a number of applications with the (stand-alone) TIME model are presented. In this report the calibration of the world version for the period 1900-1990 is described. Given the exogenous drivers like population size and economic activities, the energy demand, fuel mix, fuel prices, energy investments and CO2 emissions are calculated and compared with observed values. Assumptions to be made for deriving a suitable fit with the observed values were discussed as well as the methodology as used for scenario construction, uncertainties and assumptions on structural change, energy efficiency improvements, long-term supply cost curves of fossil fuel resources and technology in energy supply options. An application of the scenario methodology is discussed where a reference scenario is constructed based on the IS92a scenario of the IPCC. Furthermore, some scenarios from other institutions are investigated by assessing their outcomes in terms of the underlying assumptions. Next subjects described are futures according to alternative perspectives or world views ; some results of optimised mitigation strategies using the CYCLES module of TARGETS to assess the impacts of scenarios ; the role of technological change in meeting climate change policy targets.RIV

Scenario's gericht op koolstof dioxide emissie reductie: de rol van technology, efficientie en het tijdstip van actie

Two different mitigation scenarios for stabilising carbon dioxide concentration at 450 ppmv by 2100 have been developed, founded on the recently developed IPCC-SRES B1 baseline scenario. In both, a global uniform carbon tax was used to induce a variety of mitigation measures - assuming the presence of an international mechanism for cost-efficient implementation of measures (for instance emission trading or the Clean Development Mechanism). The two scenarios differ in the timing of mitigation action (early action versus delayed response). Analysis of the scenarios has led to the following findings. First, stabilisation at a carbon dioxide concentration of 450 ppmv is technically feasible (requiring a 40% reduction of cumulative emissions between 2000 and 2100 compared to the baseline). Second, in the first quarter/second quarter of this century most of the reduction will come from energy efficiency and fuel-switching options, while the introduction of carbon-free supply options will later account for the bulk of the required reductions. Third, postponing measures foregoes the benefits of learning-by-doing, and, as a result, early-action seems to be a more attractive strategy for stabilisation at 450 ppmv than delayed response (about 30% lower cumulative investments between 2000 and 2100). Fourth, the most difficult period for the mitigation scenarios is the 2010-2040 period (exact timing depends on early action or delayed response), when 'bending the curve' towards a lower carbon emission system will have to be initiated. Finally, the real obstacles for implementing mitigation policies are related to (the large differences in) costs and benefits for individual countries and sectors. Hence, we believe that much political ingenuity will be required to find a method for fair burden sharing.Dit rapport beschrijft twee beleidsscenario's gericht op het stabiliseren van de koolstof dioxide concentratie op 450 ppmv in 2100. Beide scenario's zijn ontwikkeld met behulp van het TIMER model en zijn afgeleid van het recent door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ontwikkelde B1 emissie scenario. In beide scenario's wordt in het model een mondiale, uniforme belasting gebruikt om hiermee een scala aan verschillende reductie maatregelen te induceren - waarbij ervan uit wordt gegaan dat een internationaal mechanisme bestaat voor kosten effectieve implementatie van maatregelen (met name emissie handel of het Clean Development Mechanism). De twee scenario's verschillen wat betreft het moment dat actie wordt ondernomen ('Early Action' of 'Delayed Response'). Analyse van de scenario's leidt tot de volgende conclusies. Ten eerste, tonen de scenario's aan dat stabilisatie van de koolstof dioxide concentratie op een niveau van 450 ppmv technisch mogelijk is (wereldwijd vereist dit een reductie van 40% van de emissies tussen 2000 en 2100 ten opzichte van de B1 baseline). Ten tweede, zal in het eerste en tweede kwart van de 21ste eeuw het grootste deel van deze reducties komen van verbeterde energie-efficiency en substitutie tussen fossiele brandstoffen; daarentegen zal versnelde introductie van hernieuwbare energie het grootste deel van de emissie reducties na 2050 voor zijn rekening nemen. Ten derde, leidt uitstel van maatregelen tot een vertraagde ontwikkeling van schone technologie (door het missen van 'learning-by-doing'), waardoor het 'Early-Action' scenario een aantrekkelijkere strategie lijkt dan het 'Delayed-Response' scenario (de eerste vereist 30% minder cumulatieve investeringen tussen 2000 en 2100). Ten vierde, lijkt in beide scenario's de moeilijkste periode te liggen tussen 2010 en 2040, wanneer de emissie trend daadwerkelijk moet worden afgebogen (het exacte tijdstip hangt natuurlijk af van het tijdstip van actie). Tenslotte blijkt uit de resultaten dat de echte obstakels voor het implementeren van beleidsmaatregelen de (grote verschillen in) kosten en voordelen voor individuele landen en sectoren zijn. Wij geloven daarom dat er behoefte is aan verdere uitwerking van methodes voor lasten-verdeling

Scenario's gericht op koolstof dioxide emissie reductie: de rol van technology, efficientie en het tijdstip van actie

Dit rapport beschrijft twee beleidsscenario's gericht op het stabiliseren van de koolstof dioxide concentratie op 450 ppmv in 2100. Beide scenario's zijn ontwikkeld met behulp van het TIMER model en zijn afgeleid van het recent door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ontwikkelde B1 emissie scenario. In beide scenario's wordt in het model een mondiale, uniforme belasting gebruikt om hiermee een scala aan verschillende reductie maatregelen te induceren - waarbij ervan uit wordt gegaan dat een internationaal mechanisme bestaat voor kosten effectieve implementatie van maatregelen (met name emissie handel of het Clean Development Mechanism). De twee scenario's verschillen wat betreft het moment dat actie wordt ondernomen ('Early Action' of 'Delayed Response'). Analyse van de scenario's leidt tot de volgende conclusies. Ten eerste, tonen de scenario's aan dat stabilisatie van de koolstof dioxide concentratie op een niveau van 450 ppmv technisch mogelijk is (wereldwijd vereist dit een reductie van 40% van de emissies tussen 2000 en 2100 ten opzichte van de B1 baseline). Ten tweede, zal in het eerste en tweede kwart van de 21ste eeuw het grootste deel van deze reducties komen van verbeterde energie-efficiency en substitutie tussen fossiele brandstoffen; daarentegen zal versnelde introductie van hernieuwbare energie het grootste deel van de emissie reducties na 2050 voor zijn rekening nemen. Ten derde, leidt uitstel van maatregelen tot een vertraagde ontwikkeling van schone technologie (door het missen van 'learning-by-doing'), waardoor het 'Early-Action' scenario een aantrekkelijkere strategie lijkt dan het 'Delayed-Response' scenario (de eerste vereist 30% minder cumulatieve investeringen tussen 2000 en 2100). Ten vierde, lijkt in beide scenario's de moeilijkste periode te liggen tussen 2010 en 2040, wanneer de emissie trend daadwerkelijk moet worden afgebogen (het exacte tijdstip hangt natuurlijk af van het tijdstip van actie). Tenslotte blijkt uit de resultaten dat de echte obstakels voor het implementeren van beleidsmaatregelen de (grote verschillen in) kosten en voordelen voor individuele landen en sectoren zijn. Wij geloven daarom dat er behoefte is aan verdere uitwerking van methodes voor lasten-verdeling.Two different mitigation scenarios for stabilising carbon dioxide concentration at 450 ppmv by 2100 have been developed, founded on the recently developed IPCC-SRES B1 baseline scenario. In both, a global uniform carbon tax was used to induce a variety of mitigation measures - assuming the presence of an international mechanism for cost-efficient implementation of measures (for instance emission trading or the Clean Development Mechanism). The two scenarios differ in the timing of mitigation action (early action versus delayed response). Analysis of the scenarios has led to the following findings. First, stabilisation at a carbon dioxide concentration of 450 ppmv is technically feasible (requiring a 40% reduction of cumulative emissions between 2000 and 2100 compared to the baseline). Second, in the first quarter/second quarter of this century most of the reduction will come from energy efficiency and fuel-switching options, while the introduction of carbon-free supply options will later account for the bulk of the required reductions. Third, postponing measures foregoes the benefits of learning-by-doing, and, as a result, early-action seems to be a more attractive strategy for stabilisation at 450 ppmv than delayed response (about 30% lower cumulative investments between 2000 and 2100). Fourth, the most difficult period for the mitigation scenarios is the 2010-2040 period (exact timing depends on early action or delayed response), when 'bending the curve' towards a lower carbon emission system will have to be initiated. Finally, the real obstacles for implementing mitigation policies are related to (the large differences in) costs and benefits for individual countries and sectors. Hence, we believe that much political ingenuity will be required to find a method for fair burden sharing.VROM NO

Sustainable development as orientor for environmental policy[

Abstract niet beschikbaarThe concept of Sustainable Development (SD) is introduced in the context of four socio-cultural paredigms. Next, a few relevant concepts and issues are discussed: "environmental use space", the delineation between SD and environmental quality, causality (or pressure-effect) chains, and the "unpterturbed" sustainable state. Simple simulation models support the analysis. Indicators for SD are reviewed and put in the context of interactive simulation models. Finally, three examples of operationalizing SD are given: the Lakeland-model, Meta-Image about greenhouse-effect, and a materials balance for Cadmium fluxes in the Netherlands.RIV

Lange termijn perspectieven over het metaal gebruik in de wereld - een modelmatige aanpak

In this report, a system dynamics model is described, which simulates long-term trends in the production and consumption of metals (i.e. iron/steel and an aggregate of metals of medium abundance) in relation to impacts such as ore-grade decline, capital and energy requirements and waste flows. This metal model can be of assistance in exploring the issue of sustainablility of metal resource use. Application of the model to historical trends shows it to be fairly capable of reproducing the long-term trends in the 1900-1990 period, among others on the basis of two intensity of use curves applied to 13 world regions. For future trends, a set of perspective-based long-term scenarios has been constructed that represent the major paradigms in resource use. These scenarios highlight some of the uncertain factors in the relation between economic growth, metal resource exploitation and use, and energy and environmental consequences. They also indicate that apparently similar metal flows in society may be the result of quite different and sometimes contrary assumptions on metal demand, production patterns and resource base characteristics. Such analyses contribute to a more open and transparent discussion on the issue at hand by adding quantitative explications to qualitative views

"Global Environmental Strategic Planning Exercise (GESPE-project)"

Abstract niet beschikbaarThis report contains an outline for a strategic planning exercise on global problem, specifically climate change in relation to population growth, energy and food supply. First, a theoretical introduction is given on the nature of so-called policy exercises and decisionmaking on international environmental problems. Then, the partially finished version of the world 4.0 simulation model and a first set-up of the strategic planning exercise are discussed. The report is a pilot study, partly financed by the Dutch National Research Program on Air Pollution and Climate change.RIVM NO

Lange termijn perspectieven over het metaal gebruik in de wereld - een modelmatige aanpak

Abstract niet beschikbaarIn this report, a system dynamics model is described, which simulates long-term trends in the production and consumption of metals (i.e. iron/steel and an aggregate of metals of medium abundance) in relation to impacts such as ore-grade decline, capital and energy requirements and waste flows. This metal model can be of assistance in exploring the issue of sustainablility of metal resource use. Application of the model to historical trends shows it to be fairly capable of reproducing the long-term trends in the 1900-1990 period, among others on the basis of two intensity of use curves applied to 13 world regions. For future trends, a set of perspective-based long-term scenarios has been constructed that represent the major paradigms in resource use. These scenarios highlight some of the uncertain factors in the relation between economic growth, metal resource exploitation and use, and energy and environmental consequences. They also indicate that apparently similar metal flows in society may be the result of quite different and sometimes contrary assumptions on metal demand, production patterns and resource base characteristics. Such analyses contribute to a more open and transparent discussion on the issue at hand by adding quantitative explications to qualitative views.RIV

Achtergrondsdocument van het energie-economie model van IMAGE 2.0

Dit rapport geeft achtergrond informatie over de structuur, historische invoergegevens (1970-1990) en calibratie van het Energy-Economy model van IMAGE 2.0. Ook worden de aannames voor het Energy-Economy model beschreven met betrekking tot het Conventional Wisdom scenario. Dit is het basis scenario voor IMAGE 2.0. Tenslotte beschrijft dit rapport een onzekerheidsanalyse van het model met het Conventional Wisdom scenario als basis. Het Energy-Economy model berekent de totale energievraag met de nadruk op finale energieconsumptie in de eindgebruikers sectoren, gebaseerd op economische activiteitenniveau's en het energie besparingspotentieel ("end-use approach"). Het model bevat verscheidene invoer variabelen en model parameters. Deze worden uitvoerig behandeld in dit rapport. Ook wordt beschreven hoe de data zijn verzameld voor de verschillende invoervariabelen. De belangrijkste bronnen voor de aan energie gerelateerde gegevens zijn de Energy Balances 1971-1990 van de IEA ; de belangrijkste bronnen voor de economische data zijn de World Tables van de World Bank. Het Conventional Wisdom scenario is deels gebaseerd op veronderstellingen op regio-niveau uit het IS92a scenario van de IPCC ; een wereldbevolking van 11.5 miljard mensen is verondersteld in het jaar 2100 en een economische groei van 2.9% p.j. (1990-2025) en 2.3% p.j. (2025-2100). De onzekerheidsanalyse is uitgevoerd met behulp van de Monte Carlo sampling techniek (een stochastische procedure gebaseerd op Latin Hypercube sampling). Dit gaf als resultaat een gemiddelde mondiale CO2-emissie van 16.7 Pg C in het jaar 2050 met een standaarddeviatie van 24%, uitgaande van onze veronderstellingen over de onzekerheid in de invoergegevens.This report provides background information about the structure, historical (1970-1990) data input and calibration of the Energy-Economy model of IMAGE 2.0. It also describes the assumptions of the Energy-Economy model for the scenario Conventional Wisdom. This is the base scenario for IMAGE 2.0. Finally, this report describes an uncertainty analysis of the model with Conventional Wisdom as the baseline. The Energy-Economy model computes total energy use, with a focus on final energy consumption in end-use sectors, based on economic activity levels and the energy conservation potential ("end-use approach"). The model has various input variables and model parameters. These are treated extensively in this report. It also describes how data were obtained for each individual input variable. The main sources for the energy related data are the Energy Balances 1971-1990 from the IEA ; the main sources for the data related to economic activity are the World Tables from the World Bank. The Conventional Wisdom scenario is partly based on some regional assumptions of the IS92a scenario of the IPCC ; a global population is assumed of 11.5 thousand million people in 2100 and an economic growth of 2.9 %/yr. (1990-2025) and 2.3 %/yr. (2025-2100). The uncertainty analysis was performed using the Monte Carlo sampling technique (a stochastic procedure based on Latin Hypercube sampling). It resulted in a mean value of the global CO2-emissions in the year 2050 of 16.7 Pg C with a coefficient of variation of 24%, under our assumptions of input uncertainty.DGM/LE NOP/L

Lack of nephrotoxicity of new oral platinum drug JM216 in lung cancer patients

Purpose: The purpose of this study was to assess renal function in patients treated with the oral platinum drug JM216 [bisacetato-ammine-dichloro-cyclohexylamine-platinum (IV)I, since the effects of JM216 on renal function have only partly been investigated using serum parameters or Cr-51-EDTA clearance. We used a sensitive method that assessed glomerular filtration rate (GFR), effective renal plasma flow (ERPF), and indicators of tubular and glomerular damage. Methods: A group of 24 patients with either non-small-cell lung cancer (NSCLC) stage IIIb/IV or small-cell lung cancer (SCLC), limited disease (]LD) or extensive disease (ED), treated with JM216 were studied. All patients had no prior chemotherapy, a performance score <2, a life expectancy of more than 3 months and normal liver, renal and bone marrow functions before treatment. All patients received oral JM216 120 mg/m(2) per day for 5 consecutive days, repeated every 21 days with a maximum of six cycles. In six SCLC patients the dose was escalated to 140 mg/m2 per day after the first cycle. Prior to treatment, after the first cycle and after the end of treatment renal function was assessed by I-125-sodium thalamate and I-131-hippurate clearances to determine acute and cumulative changes in GFR and ERPF, respectively. Furthermore, tubular and glomerular damage were assessed by urinary excretion of beta(2)-microglobulin, lactic dehydrogenase (LDH), alkaline phosphatase (ALP), gamma-glutamyltransferase (GT) and albumin. Results: In 20 evaluable patients no significant acute impairment of renal function was observed. Median (range) GFR, ERPF and filtration fraction (FF) before treatment were 101 ml/min (53-164 ml/min), 417 ml/min (227-719 ml/min), and 0.25 (0.19-0.33), respectively. After the first cycle values were 117 ml/min (71-189 ml/min), 418 ml/min (228-709 mil min) and 0.28 (0.21-0.33), respectively. Also, no indications of tubular or glomerular damage were found. In four patients renal function was evaluated at the end of treatment tone after three cycles, one after five cycles and two after six cycles). Median (range) GFR, ERPF and FF were 99 ml/min (74-139 ml/min), 401 ml/min (277-496 ml/min) and 0.26 (0.23-0.30), respectively, revealing no delayed nephrotoxicity. Conclusion: We conclude that oral JM216 shows no nephrotoxicity

Modelleren van regionale energievraag voor evaluatie van globale klimaatscenarios

The Energy-Economy model presented in this report is a submodel of the integrated IMAGE 2.1 model (Integrated Model for Analyzing Greenhouse Effects). The Energy-Economy submodel computes total energy use, with a focus on final energy consumption in end-use sectors, based on economic activity levels and energy conservation potential ("end-use approach"). The IMAGE 2.1 model then computes related emissions of greenhouse gases per region. The Energy-Economy model enables policy planners to generate and develop consistent regional and global scenarios for energy use and industrial processes. For the purpose of generating scenarios of energy conservation and emission control strategies, various techno-economic coefficients in the model can be modified. In this paper calibration of parameters of the model is presented using data of the 1970-1990 period of the residential and industrial sector in Western and Eastern Europe and CIS. In addition, applications of the model are presented for some specific scenario calculations. Future extensions of the model are in preparation.Dit rapport presenteert het Energie Economie model zoals geimplementeerd in het geintegreerde IMAGE 2.1 model (Integrated Model for Analyzing Greenhouse Effects). Het Energie Economie submodel berekent energiegebruik in eindverbruikssectoren gebaseerd op economische activiteitenniveaus en het energiebesparingspotentieel ("end-use approach"). Vervolgens berekent het IMAGE 2.1 model emissies van broeikasgassen per regio. Het Energie Economie model stelt modelgebruikers en beleidsmakers in staat om consistente toekomstbeelden te ontwikkelen voor economische ontwikkeling, omvang van industriele processen en de energievraag. Verscheidene technisch economische parameters van het model kunnen worden gewijzigd om een beeld te krijgen van de effecten van energiebesparing en van andere strategieen gericht op het reduceren van emissies van broeikasgassen. In dit rapport wordt uiteengezet hoe de calibratie van het model heeft plaatsgevonden. Dit wordt geillustreerd aan de hand van een aantal voorbeelden ; de sectoren huishoudens en industrie in de regios West- en Oost-Europa en de landen aangesloten bij het GOS. Tevens wordt in dit rapport een aantal mogelijke toepassingen van het model gepresenteerd (het berekenen van CO2-kostencurves voor verschillende zichtjaren, het gebruik van deze curves ter bepaling van het potentieel van het instrument Joint Implementation en een scenario voor de langere termijn (1990-2100)