ECN publicatie:
Titel:
De timing van CO2-reductie: In Markal-scenarioberekeningen.
 
Auteur(s):
Starreveld, F.
 
Gepubliceerd door: Publicatie datum:
ECN Beleidsstudies 1991
 
ECN publicatienummer: Publicatie type:
ECN-I--91-030 ECN rapport
 
Aantal pagina's: Volledige tekst:
46 Download PDF  (1579kB)

Samenvatting:
Eén van de milieuproblemen die optreden bij het gebruik van energie, is het broeikaseffect. Het belangrijkste gas dat dit effect veroorzaakt is kooldioxide (CO2). Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komt CO2 vrij die vervolgens in de atmosfeer de door de aarde uitgestraalde warmte absorbeert. CO2 is niet de enige veroorzaker van het broeikaseffect. Ook gassen als methaan, lachgas, ammoniak en CFK’s dragen in belangrijke mate bij aan de opwarming. Met name over de kwantificering van het effect is men het nog lang niet eens. Door de ontelbaar vele factoren die invloed hebben op het uiteindeliike effect is het moeilijk de toename van de temperatuur op aarde te voorspellen. Schattingen lopen uiteen van 1,5 tot 4,5SC bij een verdubbeling van het CO2-gehalte in de atmosfeer. Het broeikaseffect is op verschillende manieren tegen te gaan; door de CO2-emissie in de energiehuishouding te beperken, door de CO2-emissie bij andere activiteiten tegen te gaan of door de emissie van andere broeikasgassen te beperken. De vraag hoe groot de bijdrage van de verschillende maatregelen moet zijn in de beperking van het broeikaseffect, kunnen we beantwoorden door gebruik te maken van energiemodellen. Bij het Energie Studie Centrum (ESC) wordt gebruik gemaakt van het Markal-model. Het Markal-model is een dynamisch lineair programmerings (LP) model, dat gegeven bepaalde restricties bepaalt welke primaire energiedragers en technologieën het beste aan deze energievraag kunnen voldoen. Deze restricties zijn samen met andere invoergegevens samengevat in twee scenario’s; het TREND scenario en het GREEN scenario. Beide scenario’s verschillen van elkaar ten opzichte van economische groei, energieprijzen en het al dan niet kunnen beschikken over kernenergie. Het model optimaliseert naar de totale verdisconteerde systeemkosten, rekening houdend met een restrictie in de jaarlijkse emissie van CO2 (een zogenaamd CO2-emissieplafond). De optimalisatie geschiedt voor de periode 1980-2020, waarbij het model in het eerste interval rekening houdt met de eisen en mogelijkheden die gelden voor het laatste interval. Om onder het CO2-emissieplafond te blijven kan het model kiezen uit de volgende soorten maatregelen: brandstofsubstitutie, rendementsverbetering, recycling van koolstofhoudende materialen en energiebesparing. De hoogte van het CO2-emissieplafond wordt ontleend aan aanbevelingen van internationale conferenties. Op de Toronto-conferentie kwam men tot een aanbeveling de CO2-emissie van de rijke landen gezamelijk in 2005 op het niveau van 20% en in 2020 op het niveau van 50% van de CO2-emissie van 1988 te brengen. Bij het ESC werd tot nu toe het TREND en GREEN scenario doorberekend met een geleidelijk dalend CO2-plafond. In dit rapport is nagegaan of het veronderstelde geleidelijk dalende verloop van het CO2-plafond een kosten-optimaal verloop heeft. Het jaarlijks plafond is daartoe vergeleken met het cumulatief plafond. Opvallend is dat beide plafonds in beide scenario’s elkaar nauwelijks ontwijken. We kunnen dan ook stellen dat het jaarlijks plafond een bij benadering optimaal verloop heeft. De verschillen die zijn opgetreden zijn robuust van aard. Het cumulatief plafond begint t.o.v. het jaarlijks plafond in een vroeger stadium met het reduceren van CO2. Het reductieniveau in het jaar 2020 waar het cumulatief plafond uiteindelijk op uitkomt, is iets lager dan het reductieniveau van het jaarlijks plafond. In het TREND scenario vindt een verschuiving plaats van verschillende maatregelen. Brandstofsubstitutie (kolen -> gas) vindt in geval van het cumulatief plafond meer plaats tot aan 2005, en minder plaats na 2005. Hetzelfde geldt voor de maatregelen energiebesparing, inzet van kernenergie en rendementsverbetering. De verschuiving vindt niet plaats voor duurzame energie. Doordat deze maatregel relatief duur is, wordt er in het cumulatief plafond aan het eind van de tijdsperiode minder ingezet terwijl er aan het begin niets verandert. Het GREEN scenario vertoont ongeveer een gelijk beeld. Brandstofsubstitutie wordt naar voorin de tijdsperiode verschoven en duurzame energie wordt minder ingezet aan het eind van de tijdsperiode. Er zijn in wezen twee factoren die invloed uitoefenen op de verschuiving of m.a.w. timing van CO2-reductie. Bij het cumulatief plafond, waar het model bepaalt wanneer het ’t liefst CO2 reduceert, zullen de reductiekosten voor de laatste ton CO2 voor ieder jaar (de marginale reductiekosten), over de gehele tijdsperiode gelijk worden getrokken. Aangezien het jaarlijks plafond juist achterin de tijdsperiode verhoudingsgewijs hoge reductiekosten kent voor de laatste ton CO2, is het cumulatief plafond vlakker komen te liggen t.o.v. het jaarlijks plafond. De tweede factor die een rol speelt is de discontovoet. Door de tijdsvoorkeur van geld is het model geneigd in geval we doorrekenen met het cumulatief plafond, de uitgaven (en daarmee de reductie van CO2) zoveel mogelijk te doen aan het eind van de tijdsperiode. De invloed van de discontovoet op het verloop van het plafond is nog in een gevoeligheidsanalyse verkend. De reductiekosten zijn in het TREND scenario met cumulatief plafond 9 miljard gulden lager dan met jaarlijks plafond. De reductiekosten per ton CO2 zijn 29 gulden (met cumulatief plafond) i.p.v. 35 gulden (met jaarlijks plafond). In het GREEN scenario zijn de reductiekosten 0,6 miljard gulden lager. De reductiekosten per ton CO2 zijn een gulden lager komen te liggen op 31 gulden. Uiteindelijk kan uit de geconstateerde vervroeging van CO2-reductie worden geconcludeerd dat uitstellen van CO2-reductie tot onnodig hoge kosten leidt. Om in een korte tijd tot een hoog reductieniveau van CO2 te komen, uitgedrukt in een steil verloop van het CO2-plafond, zijn extra kosten nodig.


Terug naar overzicht.