Title Improvement of the energy planning process for the development of local and regional action plans Title (croatian) Unaprjeđenje procesa energetskog planiranja za izradu lokalnih i regionalnih akcijskih planova Author Nikola Matak Mentor Goran Krajačić (mentor)Committee member Neven Duić (predsjednik povjerenstva)Committee member Tomislav Pukšec (član povjerenstva)Committee member Siir Kilkis Granter University of Zagreb Defense date and country 2023-03-08, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Universal decimal classificationUDC ) 620 - Materials testing. Power stations. Economics of energy Abstract Climate change caused by human activities and their successful mitigation and adaptation to consequences is one of the crucial issues of humanity in the 21st century. One of the most common ways to tackle this issue is local and regional initiatives, which create energy plans for sustainable development. Sustainable energy planning at a local level is first time seen at some level, after the 1970s as a direct consequence of the energy crisis. A serious approach to sustainable local energy planning is noticed during the last 15 years, especially after European Commission started the Covenant of Mayor's initiative. The energy and climate goal of the European Union, till 2030 can be most easily achieved by planning sustainable development on a local level, due to a bottom-up approach, direct investments, and implementation. It is concluded that local governments have a crucial role in the mitigation of climate change. The most important steps in the development of local and regional energy plans are the analysis of the present situation considering energy consumption and GHG emissions, present and future energy and CO2 balance and estimation of reduction potential; a strategy to reach targets, with targets’ definition, measures, and implementation plan; and a regular plan for monitoring of the implementation and reaching the reduction goals. In this way, all phases in the process of local energy planning are included in the process. The main objective of this doctoral thesis is to upgrade the methods for local and regional energy planning through an optimal selection of measures and alternative scenarios for the reduction of CO2 emissions. The additional objective was to evaluate the possibility of mutual interaction and integration of measures through the development of predesigned sets of measures and to optimise the application of measures sets on local and regional levels considering economic, environmental, and social criteria. This thesis hypothesises is that with the use of optimisation models it is possible to find such sets of measures and alternative scenarios, which will with less financial means reach a minimal reduction of CO2 emissions by 40% in local and regional energy systems. With aggregation of local and disaggregation of regional plans use of financial means and available financing mechanisms for the implementation of measures can be optimised. The obtained results have shown that the optimisation of the measures can significantly influence the cost of mitigation measures needed for the fulfilment of the CO2 emission targets. The optimisation of mitigation measures can result in financial savings of up to three times than baseline scenario. In this way, it could be possible to increase the overall implementation of mitigation measures and avoid the problem of the lack of appropriate financial planning. Additionally, mutual interaction between measures, which influences the total result of energy consumption and CO2 emissions reduction, can have either synergetic, negative, or neutral interaction between them. The analysis showed the negative interaction is prevailing and that the scenario approach resulted in lower CO2 reduction potential than the individual assessment of each measure. It is recommended to use a scenario approach in the development of SECAP for the assessment of measures of CO2 reduction potential. This will provide more efficient planning of measures for the reduction in CO2 emissions on a local level and avoid overestimating the CO2 reduction potential when developing SECAPs. Finally, the analysis of the application of multilevel governance demonstrated that the alignment of energy targets and coordinated actions from different levels of governance is leading to the effective implementation of mitigation measures.
Abstract (croatian) Klimatske promjene uzrokovane ljudskim djelovanjem te njihovo uspješno ublažavanje i prilagodba jedno su od najvažnijih pitanja čovječanstva u 21. stoljeću. Jedan od najčešćih načina rješavanja ovog problema su lokalne i regionalne inicijative, koje stvaraju akcijske planove energetski održivog razvitka. Održivo energetsko planiranje na lokalnoj razini prvi put se pojavljuje u nekom obliku, nakon 1970-ih kao izravna posljedica energetske krize. Ozbiljan pristup održivom lokalnom energetskom planiranju primjetan je u posljednjih 15 godina, a posebice nakon što je Europska komisija pokrenula inicijativu Sporazum Gradonačelnika. Energetsko klimatske ciljeve Europske unije do 2030. godine najlakše je postići planiranjem održivog razvoja na lokalnoj razini, pristupom odozdo prema gore, izravnim ulaganjima i provedbom. Zaključeno je da lokalne samouprave imaju ključnu ulogu u ublažavanju klimatskih promjena. Najvažniji koraci u izradi lokalnih i regionalnih energetskih planova su analiza sadašnjeg stanja s obzirom na potrošnju energije i emisije stakleničkih plinova, sadašnja i buduća bilanca energije i CO2 emisija te procjena potencijala njihovog smanjenja; strategiju za postizanje zadanih ciljeva, s definicijom ciljeva, mjerama i planom provedbe; te redoviti plan praćenja provedbe i postizanja smanjenja CO2 emisija. Na ovaj način su u proces uključene sve faze u procesu lokalnog energetskog planiranja. Glavni cilj ovog doktorskog rada je unaprijediti metode za lokalno i regionalno energetsko planiranje kroz optimalan odabir mjera i alternativnih scenarija za smanjenje emisija CO2. Dodatni cilj bio je ispitati mogućnosti međusobne integracije i interakcije mjera kroz izradu predloženih skupova mjera te optimizirati primjenu skupova mjera na lokalnoj i regionalnoj razini s obzirom na ekonomske, društvene i okolišne kriterije. Hipoteza ovog rada je da se upotrebom optimizacijskih modela mogu pronaći takvi skupovi mjera i alternativnih scenarija koji će uz upotrebu manjih financijskih sredstava ostvariti minimalno smanjenje emisija CO2 za 40% u lokalnim i regionalnom energetskim sustavima. Okrupnjavanjem lokalnih i rastavljanjem regionalnih planova optimizira se korištenje financijskih sredstava i raspoloživih financijskih mehanizama za provedbu mjera. Dobiveni rezultati su pokazali da se optimizacijom mjera može značajno utjecati na troškove mjera ublažavanja potrebnih za ispunjenje ciljeva smanjenja emisija CO2. Optimizacija mjera ublažavanja može rezultirati financijskim uštedama od tri puta u usporedbi s osnovnim scenarijem. Na taj način bi se mogla povećati ukupna provedba mjera ublažavanja klimatskih promjena i izbjeći problem nedostatka odgovarajućeg financijskih sredstava. Dodatno, međusobna interakcija između mjera, koja utječe na ukupni rezultat potrošnje energije i smanjenja emisija CO2, može imati bilo pozitivnu, negativnu ili neutralnu interakciju između njih. Analiza je pokazala da prevladava negativna interakcija i da je scenarijski pristup rezultirao manjim potencijalom smanjenja emisija CO2 od procjene svake mjere pojedinačno. Preporuča se korištenje scenarijskog pristupa u izradi SECAP-a za procjenu potencijala mjera za smanjenje CO2. Time će se omogućiti učinkovitije planiranje mjera za smanjenje emisija CO2 na lokalnoj razini i izbjeći precjenjivanje potencijala smanjenja CO2 prilikom izrade SECAP-ova. Konačno, analiza primjene višerazinskog upravljanja pokazala je da usklađivanje energetskih ciljeva i koordinirane akcije s različitih razina upravljanja dovode do učinkovite provedbe mjera ublažavanja.
Keywords
Local energy planning
SECAP
measures for mitigation of CO2 emissions
optimization
the interaction between measures
multi-level governance
Keywords (english)
Lokalno energetsko planiranje
SECAP
mjere za smanjenje emisija CO2
optimizacija
interakcija između mjera
višerazinsko upravljanje
Language english URN:NBN urn:nbn:hr:235:552036 Study programme Title: Mechanical Engineering and Naval Architecture Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Open access Terms of use Created on 2023-03-10 12:17:34
