Advancing the state of geospatial electrification modelling: New data, methods, applications, insight and electrification investment outlooks

Tid: Må 2020-06-15 kl 10.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_UXIld9K6RkO3KR7fU9FQig, http://Vid fysisk närvaro eller Du som saknar dator/ datorvana kan kontakta service@itm.kth.se (English), (English)

Ämnesområde: Energiteknik

Respondent: Alexandros Korkovelos , Energisystemanalys

Opponent: Ed Brown, Department of Geography, Loughborough University, United Kingdom

Handledare: Professor Viktoria Martin, Kemiteknik, Kraft- och värmeteknologi, Tillämpad termodynamik och kylteknik; Professor Mark I. Howells, Energisystemanalys; Francesco Fuso Nerini, Energisystemanalys; Hans-Holger Rogner, Energisystemanalys

Abstract

I skrivande stund uppskattas 860 miljoner människor globalt sakna tillgång till el. Målet att uppnå universal tillgång till el under det kommande decenniet – i enlighet med mål 7 av de globala målen för hållbar utveckling (SDG 7) – indikerar att många länder snart kommer att behöva införa riktlinjer, handlingsplaner och policys för att påskynda elektrifieringstakten. Detta utgör en stor utmaning och kräver betydande ekonomiska resurser så att tillgången till el kan nå även den fattiga landsbygdsbefolkningen i de minst utvecklade områdena.

En återblick genom historien avslöjar emellertid att en sådan påskyndning inte är unik. Många länder i ”den globala norden” har ställts inför liknande utmaningar för ungefär ett århundrade sedan. Tidigare exempel visar att elektrifieringsplanering – och medföljande politik – kan ta olika former baserat på underliggande sociala, tekniska, ekonomiska och politiska förhållanden. Detta framhäver vikten av att ta hänsyn till input på olika nivåer. Det belyser också behovet av tillförlitlig data och information som på bästa sätt beskriver den lokala kontexten (t.ex. resurstillgänglighet, befolkningsfördelning, ekonomisk verksamhet och infrastruktur). Samtidigt som framsteg inom geospatial informationsteknik har gjorts, har också tillgängligheten till sådan information ökat kraftigt. Fortfarande nyttjas dock inte denna information till sin fulla potential inom elektrifieringsplanering.

Denna avhandling syftar till att främja användandet av geospatiala informationssystem inom elektrifieringsplanering genom att presentera nya data, metoder, tillämpningar och insikter. Detta görs med hjälp av fyra artiklar och tre forskningsfrågor.

Den första frågan söker efter mönster, politiska dilemman och begränsningar relaterade till elektrifiering genom olika tidsepoker och geografiska områden. Analysen av dessa kan informera aktuella och framtida planeringsaktiviteter för elektrifiering. Därför tar artikel I en tillbakablick på elektrifieringsutmaningar i USA, Storbritannien, Sverige och Kina, samt undersöker strategier, framgångshistorier och misslyckanden i respektive fall. Resultaten avslöjar viktiga lärdomar om utvecklingsfaserna för elektrifiering – med fokus på rollen som lokala isolerade elnät har.

Den andra frågan berör huruvida användandet av geospatial information kan introducera nya data och metoder i ett befintligt modelleringsramverk (t.ex. OnSSET) och hjälpa till med hanteringen av olika dilemman som uppstår vid elektrifieringsplanering. Artikel II fokuserar därför på nya öppet tillgängliga dataset för att göra spatialt explicita bedömningar av småskalig vattenkraftpotential i Afrika söder om Sahara. I artikel III beskrivs 26 nya, uppdaterade eller tidigare ej tillgängliga dataset, som efter bearbetning möjliggör nya synvinklar och analys för elektrifieringsplanering.

Den tredje forskningsfrågan fokuserar på hur OnSSET kan förbättras, öppnas upp och skalas upp så att en bredare publik på ett snabbt sätt kan utveckla informativa investeringsstrategier för elektrifiering som är både lands- och sammanhangsspecifika. Här utnyttjar artikel III och IV OnSSETs modulära struktur för att kalibrera dess funktioner och utveckla anpassade investeringsscenarion för elektrifiering av Malawi och Afghanistan. Dessa utforskar olika scenarion som är anpassade efter den politiska situationen i vardera av de två länderna (t.ex. gradvis elektrifiering för Malawi eller planering i konflikzoner för Afghanistan). Dessutom har denna avhandling utökat tillämpningen av OnSSET, genom plattformen Global Electrification Platform (GEP). GEP är en öppen plattform som möjliggör öppen åtkomst till 216 investeringsscenarion för elektrifiering (tillsammans med underliggande inputdata och modeller) för 59 länder världen över. All data på plattformen är tillgänglig för granskning, reproduktion och replikering för en bredare publik.​

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-273273