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Nebojša Nakićenović Technische Universität Wien [email protected] Die Vom Klimawandel zur Energiewende DiKuppelsaal der Technischen Universität Wien 12 Juni 2014
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Die Vom Klimawandel zur Energiewende - TU Wien · Nebojša Nakićenović Technische Universität Wien [email protected] Die Vom Klimawandel zur Energiewende DiKuppelsaal der Technischen

Sep 17, 2018

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Nebojša NakićenovićTechnische Universität Wien

[email protected]

Die Vom Klimawandel zur Energiewende

DiKuppelsaal der Technischen Universität Wien ― 12 Juni 2014

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2014 #2Nakicenovic

● Total Effort: 300 Authors; 200 Reviewers> 6 years >> 6m € and >> 100 p-years

www.GlobalEnergyAssessment.org

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Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report

● IPCC: Working Group I● Total Effort: 260 Authors;

~2000 Pages (Published)

http://www.climatechange2013.org/.owww.ClimateChange2013.org

Cambridge University Press

● IPCC: Working Group III● Total Effort: 235 Authors;

~2000 Pages (Published)

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2014 #4Nakicenovic

www.APCC.ac.atAustrian Panel on Climate Change

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Two Faces of the Athropocene

Astronaut Sunita Williams

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Two Faces of the Athropocene

Astronaut Sunita Williams

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#7

201226 August

2012

NASA, 2012

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2013 #8Nakicenovic

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2013 #9Nakicenovic

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2014 #10Nakicenovic

Energy Access

Energy Security

Climate Change

The Key Energy Challenges

Air PollutionHealth Impacts

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2014 #11Nakicenovic

Source: Modi, 2011

Mobile Phones Charging

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2013 #12Nakicenovic1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040

Per

cent

age

of to

tal p

opul

atio

n w

ith e

lect

ricity

acc

ess

0%

20%

40%

60%

80%

100%

USA

Mexico

Brazil

India

South Africa

China

USA Rural

SE4All

SE4All

Sub‐Saharan Africa

South Asia

Electrification

Source: Pachauri et al, 2012

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2013 #13Nakicenovic 14

Present Atmosphere

~800 PgC

PreidustrialAtmosphere

~500 PgC

Coal~ 10,000 PgC

Biomass~430-460

PgCN. Gas

~190–240 PgC

Oil~180–280

PgC

Unconv. Oil~300-400

PgC

Unconventional Gas

~900-2900 PgC

Gas Hydrates~28,000

PgCHistorcial Emissions~500 PgC

~500 PgC

Cumulative Emissions for 2oC

Stabilzaiton Carbon Storage Potential~400-1500 PgC

Source: GEA, 2012

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2014 #15NakicenovicBrine Treatment Plant – Conemaugh River

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Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report

GHG emissions accelerate despite reduction efforts. Most emission growth is CO2 from fossil fuel combustion and industrial processes.

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2014 #17Nakicenovic

1850 1900 1950 2000

Glo

bal C

O2

emis

sion

s (P

gC)

-5

0

5

10

15

20

25

30

Global CO2 Emissions

Source: GEA, 2012

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2014 #18Nakicenovic

1850 1900 1950 2000 2050 2100

Glo

bal C

O2

emis

sion

s (P

gC)

-5

0

5

10

15

20

25

30IPCC Category IRPC 8.5RPC 6.0RPC 4.5RPC 2.6GEA (SE4ALL)

Global CO2 Emissions

RCP 8.5

RCP 4.5

RCP 6.0

RCP 2.6

Peak by 2020

reductions of 35-75% by 2050

almost zero or negative in the long term

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2014 #19Nakicenovic

Mean Global Temperature

Source: IPCC WGI, 2013

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2013 #20Nakicenovic1850 1900 1950 2000 2050

EJ

0

200

400

600

800

1000

1200

MikrochipKommerzielle

Luftfahrt

Fernseher

VakuumröhreOttomotor

ElektrischerMotor

Dampf-maschine

Nuklear-energie

Biomass

Coal

RenewablesNuclear

Oil

Gas

Global Primary Energy

Other renewablesNuclearGasOilCoalBiomass

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2013 #21Nakicenovic1850 1900 1950 2000 2050

EJ

0

200

400

600

800

1000

1200Energy savings (efficiency, conservation, and behavior)~40% improvement by 2030

Nuclear phase-out (policy)

Source: Riahi et al, 2012

EinsparungenAndere ENuklearGasÖlKohleBiomasse

Global Primary Energyno CCS, no Nuclear

SavingsOther renewablesNuclearGasOilCoalBiomass

Biomass

Coal

RenewablesNuclear

Oil

Gas

~55% renewables by 2030

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2013 #22Nakicenovic1850 1900 1950 2000 2050

EJ

0

200

400

600

800

1000

1200SavingsOther renewablesNuclearGasOilCoalBiomass

Limited BioenergyBio-CCS – “negative CO2

Nat-gas-CCSCoal-CCS

Global Primary Energylim. Bioenergy, lim. Intermittent REN

Biomass

Coal

RenewablesNuclear

Oil

Gas

Source: Riahi et al, 2012

Energy savings (efficiency, conservation, and behavior)~40% improvement by 2030

~30% renewables by 2030

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2014 #23Nakicenovic UN General Assembly resolution 65/151

2030 Energy Goal●Universal Access to Modern Energy

●Double Energy Efficiency Improvement

●Double Renewable Share in Final Energy

Aspirational & Ambitious but Achievable

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2014 #24Nakicenovic

But first, a reminder…

24

1850 19501900 2000 2050

Source: After Granger Morgan,

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2014 #25Nakicenovic

Reconstructionwith passive

house standard

~90% 15 kWh/(m²a)over 150 kWh/(m²a)

Before reconstruction

Possible transformational technologies

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2014 #26Nakicenovic

Possible transformational technologies

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Potential Synergies between New Energy and Transport Infrastructures: Asian “Supergrid”

MAGLEV

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2014 #28Nakicenovic

Supply Technologies Cost Trends

Source: Grubler et al, 2012

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2014 #29Nakicenovic

Annual EnergyInvestments

InnovationRD&D 

[billion US$2005]

MarketsFormation[billion US$2005]

PresentInvestments[billion US$2005]

Investment for SE4All

[billion US$2005]

2010 2010 2010 2010 ‐ 2030

Efficiency >> 8 ~ 5 300 260‐370

Renewables > 12 ~ 20 200  260‐410

Access < 1 < 1 ~ 9 40‐60

Total > 50 < 150 1250 1780 ‐ 2440

Global Energy Investments

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2013 #30Nakicenovic

0.0%

0.2%

0.4%

0.6%

0.8%

1.0%

1.2%

Only Energy Security Only Air Pollution and Health Only Climate Change All Three Objectives

Total G

lobal Policy C

osts (201

0‐2030)

Added costs of ES and PH are comparatively low when CC is taken as an entry point

Energy Policy Costs (% GDP)

Source: McCollum, Krey, Riahi, 2012