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Energy system transition pathways to meet the global electricity demand for ambitious climate targets and cost competitiveness

Aghahosseini, Arman und Solomon, A. A. und Breyer, Christian und Pregger, Thomas und Simon, Sonja und Strachan, Peter und Jäger-Waldau, Arnulf (2023) Energy system transition pathways to meet the global electricity demand for ambitious climate targets and cost competitiveness. Applied Energy, 331 (120401). Elsevier. doi: 10.1016/j.apenergy.2022.120401. ISSN 0306-2619.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261922016580?via%3Dihub

Kurzfassung

This study presents a novel energy system modelling approach for the analysis and comparison of global energy transition pathways for the decarbonisation of the electricity sector. The results of the International Energy Agency (IEA), and the Teske/DLR scenarios are each reproduced. Additionally, five new energy transition trajectories, called LUT, are presented. The research examines the feasibility of each scenario across nine major regions in 5-year intervals, from 2015 to 2050, under a uniform modelling environment with identical technical and financial assumptions. The main differences between the energy transition paths are identified across: (1) the average electricity generation costs; (2) energy diversity; (3) system flexibility; (4) energy security; and, (5) transition dynamics. All LUT and Teske/DLR scenarios are transitioned to zero CO2 emissions and a 100% renewable energy system by 2050 at the latest. Results reveal that the LUT scenarios are the least-cost pathways, while the Teske/DLR scenarios are centred around energy diversity with slightly higher LCOE of around 10-20%. The IEA shares similarities with the Teske/DLR scenarios in terms of energy diversity yet depends on the continued use of fossil fuels with carbon capture and storage, and nuclear power. The IEA scenario based on current governmental policies presents a worst-case situation regarding CO2 emissions reduction, climate change and overall system costs.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192820/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Energy system transition pathways to meet the global electricity demand for ambitious climate targets and cost competitiveness
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Aghahosseini, ArmanLappeenranta University of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Solomon, A. A.Lappeenranta University of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Breyer, ChristianLappeenranta University of TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pregger, ThomasThomas.Pregger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6728-7451NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, SonjaSonja.Simon (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2775-5457NICHT SPEZIFIZIERT
Strachan, PeterAberdeen Business SchoolNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jäger-Waldau, ArnulfEuropean Commission, Joint Research CentreNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 Februar 2023
Erschienen in:Applied Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:331
DOI:10.1016/j.apenergy.2022.120401
Verlag:Elsevier
ISSN:0306-2619
Status:veröffentlicht
Stichwörter:energy scenario, transition pathway, decarbonisation, renewable energy, zero CO2 emission, energy system model
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Energiesystemtransformation
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Systemanalyse und Technologiebewertung
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, ST
Hinterlegt von: Pregger, Dr.-Ing. Thomas
Hinterlegt am:04 Jan 2023 11:23
Letzte Änderung:10 Jan 2023 12:08

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