Ulepszone wielowymiarowe narzędzie modelowania zrównoważonego rozwoju
Ryzyko i skutki zmiany klimatu stają się coraz bardziej złożone i trudne do opanowania. Dążenie do osiągnięcia niskiej lub zerowej emisji w przyszłości wymaga równie złożonej integracji szeregu kwestii: społeczno-ekonomicznych, energetycznych i środowiskowych. Zintegrowane modele oceny (IAM) służą właśnie do tego. W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu LOCOMOTION opracowano model WILIAM, nowy zintegrowany model oceny, który pokonuje kluczowe ograniczenia obecnie stosowanych modeli. Jest to w pełni otwarte oprogramowanie, za pomocą którego można modelować zarówno globalne, jak i regionalne scenariusze, z uwzględnieniem wszystkich zmiennych modelu podzielonych na dziewięć regionów świata. Unia Europejska ujęta jest jako jeden region, chociaż niektóre moduły pozwalają na modelowanie 27 państw członkowskich UE oddzielnie.
Modele realistycznych i szczegółowych interakcji między czynnikami społeczno-ekonomicznymi, energetyką i środowiskiem
„Narzędzie WILIAM dynamicznie tworzy modele gospodarki ze szczegółową reprezentacją sektora produkcji (w oparciu o tablice przepływów międzygałęziowych dla 62 sektorów) i konsumpcji (w tym 60 typów gospodarstw domowych w UE), a także rządów, inwestycji, rynku pracy, handlu międzynarodowego i finansów”, wyjaśnia kierowniczka projektu Nathalie Wergles, pracownik Grupy ds. Energii, Ekonomii i Dynamiki Systemów (GEEDS) Uniwersytetu w Valladolid. WILIAM rejestruje zależności między energetyką, gospodarką, materiałami i użytkowaniem gruntów, przy czym zmiany w modelach fizycznych wpływają na zmianę parametrów modelu gospodarczego, i odwrotnie. Narzędzie zawiera również moduły dotyczące demografii, społeczeństwa i klimatu. Ponadto oblicza zwrot energii z inwestycji (ang. Energy Return On Investment, EROI), czyli zwrot energii w stosunku do energii inwestowanej w całym okresie eksploatacji systemu, biorąc pod uwagę wymagania materiałowe zielonych technologii. „W przeciwieństwie do obecnych modeli, które zakładają bardzo wysoki potencjał w zakresie energii odnawialnej i nieodnawialnej, narzędzie WILIAM pozwala na ocenę potencjału odnawialnych źródeł energii, biorąc pod uwagę ograniczenia związane z systemami biofizycznymi, geografią, zasobami naturalnymi i EROI”, dodaje koordynator naukowy projektu Iñigo Capellán Pérez, również pracownik GEEDS na Uniwersytecie w Valladolid. Co nie mniej ważne, WILIAM uwzględnia problemy związane z systemami opartymi w 100 % na odnawialnych źródłach energii. Pozwala on śledzić wpływ krótszych niż rok skal czasowych na roczne bilanse energetyczne w zależności od zdolności wytwórczych i elastyczności, a także zawiera funkcję uwzględniającą możliwości energetyki opartej na wodorze.
Przełomowy IAM z korzyścią dla wszystkich interesariuszy
Zespół projektu LOCOMOTION opracował trzy wersje oprogramowania, wszystkie o otwartym kodzie źródłowym, aby umożliwić łatwe korzystanie z niego osobom niezaznajomionym z oprogramowaniem do modelowania. Najbardziej złożone oprogramowanie – Model Analyser – skierowane jest do decydentów i środowisk akademickich. Umożliwia szczegółową parametryzację modeli na potrzeby niestandardowych scenariuszy. Kolejnym narzędziem jest Model Explorer – prosta, przyjazna dla użytkownika aplikacja dostarczająca organizacjom pozarządowym zajmującym się ochroną środowiska lub podobnym organizacjom danych na poparcie ich argumentów. Z kolei gra Global Sustainability Crossroads II została zaprojektowana z myślą o wsparciu edukatorów i organizacji pozarządowych w działaniach na rzecz podnoszenia świadomości wśród młodzieży na temat trudnych wyborów politycznych i społecznych wymaganych do osiągnięcia globalnego zrównoważonego rozwoju.
Scenariusze polityczne oparte na danych, i dużo więcej
„WILIAM to zupełnie nowy, złożony zintegrowany model oceny, a nie jedynie rozszerzenie modelu MEDEAS, jak pierwotnie planowano”, zauważa Capellán Pérez. Model WILIAM już teraz generuje istotne wyniki na podstawie symulacji scenariuszy politycznych, na przykład w zakresie dekarbonizacji transportu pasażerskiego, zmian żywieniowych, potencjalnego wykorzystania wodoru w systemie energetycznym, surowców wymaganych do zielonej transformacji, integracji wysokiego udziału odnawialnych źródeł energii oraz skutków wprowadzenia w UE bezwarunkowego dochodu podstawowego. Został on również wykorzystany do zbadania limitów zrównoważenia technologicznego odnawialnych źródeł energii dla biopaliw i energii elektrycznej. Ponieważ zespół nadal ulepsza i weryfikuje poszczególne moduły oraz włącza je do wysoce kompleksowego modelu, wszystkie aktualizacje są publikowane w miarę ich dostępności. Narzędzie opracowane przez zespół projektu LOCOMOTION pomaga globalnym decydentom w projektowaniu skutecznych strategii zmierzających w kierunku zrównoważonych systemów energetycznych.
Słowa kluczowe
LOCOMOTION, model, energia, zrównoważony rozwój, zintegrowany model oceny, EROI, odnawialne źródła energii, narzędzie modelowania, wodór
