Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Vor dem Hintergrund der Dekarbonisierung des Energiesystems in den kommenden Dekaden beschäftigt sich dieses Forschungsvorhaben mit der Ausgestaltung effizienter Politikmassnahmen in der Schweiz unterbesonderer Berücksichtigung des europäischen Kontexts. Die Untersuchung basiert auf der Analyse bestehender energiepolitischer Massnahmen zur Förderung emissionsarmer Technologien. Darüber hinausbedient sich das Forschungsvorhaben einem quantitativen, europäischen Energiesystemmodell, welches mit einem Analysewerkzeug zur Evaluation von dynamisch-adaptiven Strategien für Energiepolitikmassnahmenkombiniert wird. Dabei werden nicht nur Vertreter entsprechender Interessensgruppen in den Evaluations-prozess mit eingebunden, sondern es werden auch explizit verschiedene Konfigurationen deseuropäischen Energiesystems und unterschiedliche energiepolitische Rahmenbedingungen und systemische Wechselwirkungen berücksichtigt. Im Ergebnis wird erwartet, dass das Forschungsprojekt den Dialog zur Transformation des Schweizer Energiesystems und die Erreichung ambitionierter CO2 Minderungsziele unterstützt und Einblicke liefert, wie nationale Politikmassnahmen in der Schweiz mit Blick auf den gesamten europäischen Kontext zu bewerten sind.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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This project addresses the topic of efficient policies for promoting the energy transition towards a decarbonised Swiss energy system in a European context. We analyse existing and future policy mixes to promote low-carbon solutions, and, supported by involving stakeholders on policy evaluation, we employ a prospective quantitative analysis withan advanced European energy systems modelling framework combined with a policy analysis tool to identify Dynamic Adaptive Policy Pathwaysfor Switzerland. We explicitly consider different future European policies and energy system configurations, sectoral and regional policy interdependencies. The outcome of this project contributes to the current dialogue on the energy transition in Switzerland, and on how Switzerland can achieve its CO2 mitigation targets while being embedded in European energy markets, which also face an equally ambitious emissions reduction target.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Das Projekt POLIZERO bewertet die Auswirkungen der europäischen Energie- und Klimapolitik auf das Schweizer Energiesystem. Ein für die Schweiz relevantes Portfolio von Politikmassnahmen zur Dekarbonisierung wird unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen des schweizerischen und des europäischen Systems auf Wirksamkeit und Effizienz evaluiert. Dabei werden für die Schweiz auch erfolgreich umgesetzte Politiken in anderen europäischen Ländern als potenzielle Massnahmen berücksichtigt. Ziel ist die Identifizierung robuster dynamischer adaptiver Politikpfade und deren Implementierungzeiten, um die nationalen Energie- und Klimaziele zu erreichen. Unsicherheiten, die die Umsetzung von Politiken beeinflussen, werden durch eine parametrische langfristige Analyse von Energieszenarien untersucht.
Im ersten Projektjahr wurde eine umfassende Inventar der aktuellen und geplanten Energie- und Klimapolitik in der Schweiz und im europäischen Ausland erstellt. Bei der Bestandsaufnahme handelt es sich um einen detaillierten Katalog und Informationen über die politischen Entscheidungsmerkmale jedes Landes. Darin enthalten sich auch die neuesten wichtigen Energie- und Emissionsstatistiken, welche einen umfassenden Überblick über die Hintergründe der Herausforderungen der Energiewende und deren Bewältigung in den verschiedenen Ländern geben.
Zusammen mit dem Politik-Inventar wurde im Rahmen der Jahrestagung des Gemeinsamen Beirats von POLIZERO ein Stakeholder-Workshop mit Experten aus Wissenschaft und Energiepolitik durchgeführt, um die für die Schweiz relevanten Politiken aus dem Inventar zu priorisieren. In den Diskussionen wurde unter anderem Folgendes hervorgehoben: a) die Notwendigkeit, das Emissionshandelssystem (ETS) fortzuführen und auszubauen, zusammen mit ergänzenden Instrumenten wie CO2-Abgaben, um eine verbesserte Lastenteilung des Minderungsdrucks der ETS- und Nicht-ETS-Sektoren zu erreichen; b) mit technologieneutralen Ausschreibungen und direkter Förderung für die Übergangszeit zu einem marktbasierten Einsatz erneuerbarer Energien in der Stromversorgung überzugehen; c) die Versorgungssicherheit zu fördern, indem der kombinierte Ausbau erneuerbarer Technologien und Speicher unterstützt wird(und teilweise über Verordnungen durchgesetzt werden); d) Erhöhung der CO2-Steuern auf Brenn- und Treibstoffe und schließlich der Übergang zu CO2-Bepreisungssystemen auch für Sektoren, die nicht unter das derzeitige Emissionshandelssystem fallen (z. B. Verkehr); e) Beschleunigung des Ausbaus der Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen und von Wasserstoff-Tankstellen; f) Möglichkeit von Subventionsregelungen für den kohlenstoffarmen Infrastrukturausbau in der Industrie (z. B. Bioenergie, Wasserstoff, E-Fuels) und Infrastruktur für den Transport von CO2; g) Entwicklung rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen, um die Verfügbarkeit und den Zugang zu sauberen Kraftstoffen, Bioenergie/Wasserstoff/E-Kraftstoffen, in den Endverbrauchersektoren sicherzustellen.
Das nächste Projektjahr sieht die Entwicklung der Schnittstellen zwischen den bei POLIZERO eingesetzten quantitativen Instrumenten, dem JRC-EU-TIMES-Modell für die Energiesystemmodellierung und dem AIM-Modell für die Exploration dynamischer adaptiver Politikpfade vor. Außerdem wird die quantitative langfristige Energiesystemmodellierung zur Bewertung der Auswirkungen der europäischen Energie- und Klimapolitik auf das Schweizer Energiesystem und die Wirksamkeit der Schweizer Dekarbonisierungspolitik durchgeführt.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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POLIZERO aims to assess the impact of European energy and climate policies on the Swiss energy system. A suite of decarbonisation policies relevant for Switzerland, which could also be based on successfully implemented examples in other European countries, is assessed in terms of effectiveness and efficiency by considering the interactions of the Swiss and European systems. The aim is to generate robust dynamic adaptive policy pathways and their implementation timing in meeting the national energy and climate targets. Uncertainties influencing the implementation of policies are explored via parametric energy scenario analysis.
A comprehensive policy inventory of current and planned energy and climate policies in Switzerland and other European countries was constructed during the project's first year. The inventory is a detailed policy catalogue and information about each country's policymaking traits. It also includes the latest key energy and emissions statistics to provide a comprehensive view of the energy transition challenges and how these are tackled in different countries.
Together with the policy inventory, a stakeholder workshop was conducted within the annual meeting of the Common Advisory Board of POLIZERO, with experts from academia and energy policy, to prioritise those policies from the inventory relevant for Switzerland. Among others, the discussions highlighted: a) the need to continue and enforce the Emissions Trading Scheme (ETS) together with complementary instruments such as carbon levies to share the mitigation pressure from ETS and non-ETS coverages; b) to move to a market-based deployment of renewables in electricity supply with technology-neutral tenders and direct subsidies for the transitional period; c) to promote the security of supply by supporting (and enforcing via mandates to some extent) combined installations of renewable technologies and storages; d) to strengthen carbon taxes in heating fuels and eventually move to carbon pricing schemes also for sectors not covered by the current ETS (e.g., transport); e) to accelerate alternative infrastructure in transport with supports on EV charging and H2 fuel stations; f) to consider subsidy schemes for low-carbon infrastructure development in industry (e.g. bioenergy, hydrogen, e-fuels) and CO2 transport infrastructure; g) to develop legal and regulatory frameworks to ensure availability and access of clean fuels, bioenergy/hydrogen/e-fuels, in the end-use sectors.
The next year of the project foresees the development of the interfaces between the quantitative tools employed at POLIZERO, the JRC-EU-TIMES model for the energy systems modelling and the AIM model for the dynamic adaptive policy pathways exploration. Also, the quantitative long-term energy systems modelling for assessing the impacts of the European energy and climate policies on the Swiss energy system configuration and the effectiveness of the Swiss decarbonisation policies will be performed.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Le projet POLIZERO évalue l’impact des politiques européennes énergétiques et climatiques européennes sur le système énergétique suisse. Un portefeuille de mesures politiques de décarbonisation pertinent pour la Suisse est évalué en termes d’efficacité et d’efficience, en tenant compte des interactions des systèmes suisse et européen. Ce faisant, les politiques mises en oeuvre avec succès dans d’autres pays européens sont prises en considération en tant que mesures potentielles. L’objectif est de générer des voies politiques adaptatives robustes et dynamiques, ainsi que leur calendrier d’implémentation pour atteindre les objectifs nationaux en matière d’énergie et de climat. Les incertitudes qui influences la mise en oeuvre des politiques sont étudiées dans le cadre d’une analyse paramétrique à long terme des scénarios énergétiques.
Au cours de la première année de projet, un inventaire complet des politiques énergétiques et climatiques actuelles et prévues, en Suisse et dans d’autres pays européens, a été réalisé. Cet état des lieux est un catalogue détaillé avec des informations sur les caractéristiques des décisions politiques prises dans chaque pays. Il comprend également les dernières statistiques importante en matière d’énergie et d’émissions, qui offrent une vue d’ensemble complète des défis liés à la transition énergétique et de la manière dont ils sont abordés dans les différents pays.
Parallèlement à l’inventaire des politiques, un atelier des parties prenants a été conduit avec des experts scientifiques et du domaines de la politique énergétique, dans le cadre de la rencontre annuelle du comité consultatif de POLIZERO, afin de classer par ordre de priorité les politiques de l’inventaire qui sont importantes pour la Suisse. Les discussions ont notamment mis en évidence: a) la nécessité de poursuivre et d’élargir le système d’échange de quotas d’émissions (SEQE), ainsi que des instruments complémentaires tels que les taxes sur le carbone pour partager la pression d'atténuation des couvertures SEQE et non SEQE; b) le passage à un déploiement des énergies renouvelables basé sur le marché pour l’approvisionnement en électricité, avec des appels d’offres neutres sur le plan technologique et des subventions directes pendant la période de transition; c) la promotion de la sécurité d’approvisionnement en soutenant (et en imposant dans certains cas par le biais d’ordonnances) des installations combinées de technologies renouvelables et de stockage; d) l’augmentation des taxes sur le CO2 pour les combustibles et les carburants avec, à terme, la transition vers un système de tarification du carbone, également pour les secteurs qui ne sont pas soumis au SEQE actuellement (p. ex. les transports); e) l’accélération du développement de l’infrastructure de recharge pour les véhicules électriques et de stations-services à hydrogène; f) la possibilité de régimes de subvention pour développer une infrastructure à faible émissions de carbone dans l’industrie (p. ex. bioénergie, hydrogène, e-carburants) et une infrastructure pour le transport du CO2; g) le développement de conditions cadres juridiques et réglementaires pour garantir la disponibilité et l’accès à des carburants propres, bioénergie/hydrogène/e-carburants, dans les secteurs des utilisateurs finaux.
L’année prochaine, le projet prévoit le développement des interfaces entre les instruments quantitatifs utilisés par POLIZERO, le modèle JRC-EU-TIMES pour la modélisation des systèmes énergétique et le modèle AIM pour l’exploration des voies politiques adaptatives dynamiques. Par ailleurs, la modélisation quantitative à long terme des systèmes énergétiques sera réalisée pour évaluer l’impact des politiques énergétiques et climatiques européennes sur le système énergétique suisse et l’efficacité des politiques suisses de décarbonisation.
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Im POLIZERO-Projekt wird untersucht, wie die Schweiz ihr Energiesystem erfolgreich umstellen kann, um bis 2050 Netto-Null Treibhausgasemissionen zu erreichen, indem essenzielle Massnahmen zur Erreichung dieses Ziels identifiziert werden. Das Projekt verfolgt drei Ziele: erstens die Identifizierung einer
Reihe geeigneter Massnahmen zur Dekarbonisierung des Energiesektors für die Schweiz, die eine breite Akzeptanz bei unterschiedlichen Interessengruppen wie Politik und Verwaltung, Wirtschaft und Energie, Konsumenten, Industrie oder Unternehmen finden können; zweitens, die schweizerische Energiewende zu Netto-Null Emissionen zu bewerten, wobei explizit die Wechselwirkungen zwischen der Schweiz und der EU hinsichtlich der Transformation des Energiesystems, der Energiemärkte sowie der Energie- und Klimaschutzpolitik berücksichtigt werden; und drittens, dynamische adaptive Politikanpassungspfade zu entwickeln, um politische Ziele flexibel zu verfolgen, unter Berücksichtigung der Unsicherheiten, die sich aus verschiedenen nationalen und internationalen Kontextfaktoren ergeben, z.B. gesellschaftlichen, technischen, wirtschaftlichen oder demografischen. Diese Pfade berücksichtigen den idealen Zeitpunkt der Politikimplementierung, kritische Erfolgsfaktoren sowie das Monitoring von Unsicherheiten, die die Politikwirksamkeit beeinflussen. POLIZERO bietet somit klare, umsetzbare Handlungsleitlinien zur Erreichung der langfristigen Energie- und Klimaziele der Schweiz.
POLIZERO kombiniert verschiedene Ansätze: Eine Bestandsaufnahme erfolgreicher europäischer Politiken, Konsultationen mit Schweizer Stakeholdern, fortschrittliche europäische und schweizerische Energiemodellierung mit dem JRC-EU-TIMES-Modell, sowie eine explorative politische Pfadanalyse mit dem Adaptive Policymaking Model (AIM). Die gewonnenen Erkenntnisse führten zu vier zentralen Politikpaketen mit den zugrunde liegenden Ansätzen von Subventionen, Steuern, EU-weiten Harmonisierungspolitiken und regulatorischen Vorschriften. Diese Pakete wurden hinsichtlich ihrer Effektivität bei der Erreichung der erforderlichen Emissionsreduktionen über drei Ambitionsstufen und gegenüber 22 unkontrollierbaren Unsicherheiten, wie zum Beispiel wirtschaftlichen und demografischen Entwicklungen, Technologiekosten, Ressourcenpotenzialen sowie Brennstoffimportpreisen und -verfügbarkeit, bewertet. Durch den Vergleich der Energiesystemtransformation durch diese Pakete mit Netto-Null-Anforderungen wurden kritische Unsicherheiten und Erfolgsfaktoren identifiziert, die das Monitoring und die Anpassung der Politik unterstützen.
Im Hinblick auf das erste Ziel von POLIZERO betont die Stakeholderanalyse in POLIZERO die Integration des Verkehrs- und Gebäudesektors in das EU-ETS2, technologieoffene Anreize für erneuerbare Energien, CO2-Grenzausgleichsabgaben, sowie Differenzverträge und bilaterale Abkommen mit der EU für Elektrizität, Biokraftstoffe und Wasserstoff. Weiterhin wurden Vereinfachungen der Regulierung, die Förderung sauberer Kraftstoffe, der Ausbau der CO2-Transportinfrastruktur, und der Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge empfohlen. Herausforderungen wie Renovationskosten, Fachkräftemangel und soziale Akzeptanz wurden ebenfalls hervorgehoben, die teilweise durch finanzielle Anreize, günstige Kredite, CO2-Steuern und verpflichtende Energieaudits angegangen werden könnten.
Bezüglich POLIZEROs zweitem Ziel identifiziert die Energiesystemanalyse drei Szenariopfade mit dem JRC-EU-TIMES-Modell, wobei 2025 bis 2035 die kritische Phase für die Schweizer Energiewende darstellt. Bis 2030 müsste ein Grossteil der bestehenden Infrastruktur in den Bereichen Heizung, Verkehr
und Industrie ersetzt werden. Um Abhängigkeiten von importiertem Strom zu minimieren, muss die Schweiz erneuerbare Energien erheblich ausbauen, insbesondere Solarenergie, die bis 2035 auf das Dreifache steigen müsste. Gleichzeitig ist eine Reduktion des gesamten Energieverbrauchs um etwa 15% erforderlich. Die Schweiz steigt schrittweise aus der Kernenergie aus, wodurch der Ausbau der inländischen Wind- und Bioenergiekapazität notwendig wird, um die Stromimporte niedrig zu halten. Bis 2050 sollte die Schweiz jährlich etwa 12 TWh Strom aus Wind- und Bioenergie erzeugen, wobei etwa die Hälfte davon in den Wintermonaten benötigt wird.
Bestimmte Energiesektoren erfordern gezielte Massnahmen. Die Energiesystemanalyse in POLIZERO hebt den Ausbau des Fernwärmenetzes hervor, das durch Grosswärmepumpen unterstützt wird, die bis 2035 voraussichtlich über 10% des Fernwärmebedarfs und bis 2050 ein Drittel des Bedarfs decken werden. Im Verkehr sollten bis 2035 Elektroautos 50% der Pkw-Flotte ausmachen, um die voraussichtlichen EU-Normen für Fahrzeugemissionen zu erfüllen. In der Industrie und in der Luftfahrt ist die Integration nachhaltiger Kraftstoffe und von Wasserstoff in den Schweizer Energiemix von entscheidender Bedeutung, da diese Sektoren am Europäischen Emissionshandelssystem (EU-ETS) teilnehmen. Bis 2050 wird die Schweizer Industrie etwa 6 TWh Wasserstoff als Energieträger benötigen, vor allem im Chemiesektor. In der Zwischenzeit werden die Luftfahrt und die industriellen Heizungen von Importen synthetischer Brennstoffe (90 PJ) abhängig sein. Die inländische Elektrolyse kann zwei Drittel des benötigten Wasserstoffs produzieren, aber die Importe synthetischer Brennstoffe aus Regionen wie dem Nahen Osten, Nordafrika und Lateinamerika werden weiterhin von entscheidender Bedeutung sein. Die Abscheidung von CO2-Emissionen wird entscheidend sein für Emissionen aus schwer zu reduzierenden Sektoren wie der Landwirtschaft und industriellen Prozessen. Gemäss der Szenarioanalyse mit dem JRC-EU-TIMES muss die Schweiz bis 2050 zwischen 6 und 10 Mio. tCO2/Jahr abscheiden, je nachdem, ob die Reduzierung dieser Emissionen ausschliesslich im Inland erfolgt oder ein Teil im Ausland kompensiert wird. Bioenergie- und Kehrichtverwertungsanlagen mit CCS für Strom und Wärme können mit bis zu 5,5 MtCO2-Abscheidung beitragen, während industrielle Prozesse bis zu 3 Mt beitragen können. Der Rest muss durch direkte Luftabscheidung oder im Ausland kompensiert werden. Die inländische Speicherung der abgeschiedenen Emissionen ist begrenzt, sodass bis 2040 Anschlüsse an das europäische CO2-Transport-Backbone-Netz erforderlich sind, was eine internationale Zusammenarbeit unerlässlich macht.
Was das dritte Ziel von POLIZERO betrifft, so betont die Erforschung politischer Wege in der Analyse mit AIM die Angleichung der Schweizer Energie- und Klimapolitik an die EU-Vorschriften. Die Teilnahme am EU-ETS, die Integration in das neue EU-ETS2 für Gebäude und für Verkehr und die Umsetzung der EU-Fahrzeugemissionsnormen in die Schweizer Gesetzgebung bieten klarere Emissionsminderungsziele und eine grössere Zuverlässigkeit als CO2-Steuern. Unter den in POLIZERO untersuchten Unsicherheiten schnitten das EU-ETS und das EU-ETS2 durch mengenbasierte Emissionsreduktionen besser ab als CO2-Steuern, die zwar eine Preissicherheit für CO2 bieten, aber keine Gewissheit über die Ergebnisse der Emissionsminderung. Die Analyse zeigt auch, dass der Verkehrssektor stärker auf die EU-Fahrzeugemissionsnormen oder Verkaufsverbote für Verbrennungsmotoren reagiert als auf eine verstärkte Besteuerung in diesem Sektor. Durch eine Harmonisierung mit den EU-Vorschriften könnten übermässig hohe inländische Steuern vermieden werden, was insbesondere im Heizungs- und Verkehrssektor von Vorteil ist. Wenn statt einer Harmonisierung mit den EU-Vorschriften eine Besteuerung gewählt wird, müsste diese durch zusätzliche Steuern mit sehr hohen Benzin- oder Dieselpreisen ein-hergehen, um die Robustheit gegenüber den bewerteten Unsicherheiten zu gewährleisten und sicherzustellen, dass die erforderlichen Emissionssenkungen mit hoher Wahrscheinlichkeit erreicht werden.
Der Zeitpunkt und die Abfolge der Umsetzung von Richtlinien sind entscheidende Parameter für die Gestaltung wirksamer Massnahmenpakete zur Dekarbonisierung. Die Untersuchung der Politikoptionen mit AIM zeigt die Vorteile für die Schweiz auf, wenn sie sich an EU-Vorschriften anpasst, um ihre Klimaziele zu erreichen. Zunächst könnte die Schweiz diese Vorschriften bis 2035 mit mässiger Intensität in die nationale Gesetzgebung umsetzen. Danach muss das Engagement erhöht werden, um den höheren Ansprüchen der Europäischen Kommission gerecht zu werden. In dieser Anfangsphase werden erhebliche finanzielle Anreize erforderlich sein, um die Dekarbonisierung zu beschleunigen. Wenn sich die Schweiz hingegen hauptsächlich auf steuerbasierte Ansätze oder Regulierungsaufträge im Inland konzentriert, müssen diese Maßnahmen sofort mit einer höheren Intensität als derzeit eingeführt werden. Finanzielle Anreize, die insbesondere auf den Wohnsektor abzielen, können den Übergang ankurbeln, werden aber nach 2030 an Wirksamkeit verlieren.
POLIZERO stellt auch fest, dass eine Kombination von EU-Harmonisierungsmassnahmen und von Steuern mit Massnahmen im Rahmen von Regulierungsaufträgen möglich ist. Es haben sich zwei viel-versprechende Wege herauskristallisiert: Der erste kombiniert die moderaten Ziele dieser Pakete mit hohen Subventionen bis 2035, danach werden die Subventionen auslaufen und die Intensität der EU-Harmonisierung oder der Steuern und Regulierungsmandate wird zunehmen; der zweite beginnt sofort mit einer hohen politischen Intensität dieser beiden Pakete, wobei Subventionen nur als optionale und ergänzende Massnahmen eingesetzt werden. Insgesamt deutet die Analyse darauf hin, dass die Umsetzungsambitionen der Dekarbonisierungspolitikpakete nach 2035 erheblich zunehmen, während Subventionen allein nicht die erforderlichen Emissionssenkungen bewirken können. Darüber hinaus stellen wir fest, dass ein abrupter Politikwechsel das Risiko birgt, das Netto-Null-Ziel bis 2050 nicht zu erreichen.
Schlussendlich definiert die Analyse drei robuste politische Wege, die mit hoher Wahrscheinlichkeit (>75%) Netto-Null-Emissionen bis 2050 erreichen: (1) Beginnend mit intensiven Subventionen und moderaten EU-Harmonisierungsmaßnahmen und -verpflichtungen bis 2035, gefolgt von intensiven EU-Harmonisierungsmaßnahmen und -verpflichtungen bei gleichzeitiger Abschaffung der Subventionen; (2) ähnlich wie beim ersten Weg, aber unter Beibehaltung niedriger Subventionen über das Jahr 2035 hinaus; und (3) beginnend mit hohen Subventionen in Kombination mit Abgaben und Regulierungsauflagen mittlerer Intensität bis 2030, anschliessend Übergang zu Abgaben und Auflagen hoher Intensität, wobei die Subventionen bis 2035 auf eine niedrige Intensität reduziert und nach 2040 vollständig eingestellt werden. Sowohl im Falle der EU-Harmonisierung als auch der Abgaben wurden zwei zusätzliche Wege untersucht und für tragfähig befunden, bei denen die Intensität der Massnahmenpakete konstant gehalten wird.
Eine konstante Nachverfolgung von Unsicherheiten – wie z. B. Importpreise und Verfügbarkeit synthetischer Kraftstoffe, Bioenergiepotenzial, Benzin- und Erdgaspreise sowie die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien – ist unerlässlich, um eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit bei der Erreichung von Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen. Wenn beispielsweise das Bioenergiepotenzial des Landes begrenzt wird oder unter 100 PJ fällt, wären grössere Importe nachhaltiger synthetischer Kraftstoffe erforderlich, um eine angemessene Versorgung mit kohlenstoffarmen Kraftstoffen sicherzustellen. Die Harmonisierungsmassnahmen und Regulierungsmandate der EU sind hingegen weniger von Faktoren wie Kraftstoffpreise oder Energieimporte abhängig und bieten daher eine grössere Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu steuerlichen Massnahmen. Steuerbasierte Massnahmen erfordern stabile oder steigende Preise für fossile Brennstoffe, um wirksam zu bleiben. Beispielsweise sollten die Benzinpreise ab 2020 nicht mehr als 9% fallen, um einen Preisreaktionseffekt im Sektor zu erzielen. Die Beibehaltung einer konstant hohen Rate bei der Umsetzung der Politik, insbesondere bei der Harmonisierung mit der EU-Verordnung und den Regulierungsmandaten, erhöht die Wahrscheinlichkeit, die Netto-Null-Ziele zu erreichen erheblich und erreicht in verschiedenen Szenarien eine Erfolgsquote von bis zu 95%. Die Umsetzung dieser (hoch-)intensiven Richtlinien könnte jedoch im Vergleich zum Status quo abrupte politische Veränderungen darstellen, und ihre breiteren sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen müssen sorgfältig abgewogen und weiter untersucht werden.
Insgesamt zeigt POLIZERO zunehmende Auswirkungen der EU-Politik auf das Energiesystem der Schweiz durch die Teilnahme an einem zunehmend umfassenderen EU-ETS und die mögliche Übernahme anderer EU-weiter Vorschriften, wie z. B. Fahrzeugemissionen und andere Energieeffizienzstandards oder das EU-ETS2. Die Ergebnisse des Projekts unterstreichen deutlich die Notwendigkeit einer soliden Zusammenarbeit mit der EU. Die zunehmende Abhängigkeit der Schweiz von importierten Biokraftstoffen, synthetischen Kraftstoffen und Wasserstoff erfordert solide bilaterale Abkommen und eine koordinierte Infrastrukturentwicklung. Kurzfristig wird die Aufrechterhaltung des Betriebs bestehender Kernkraftwerke dazu beitragen, eine Stromlücke während der Energiewende der Schweiz zu verhindern, die Energiesicherheit zu gewährleisten und die Abhängigkeit von Energieimporten zu verringern.
POLIZERO war eine innovative Forschungsprojekt, die zu zwei Doktorarbeiten, Peer-Review-Publikationen und weiteren Kooperationen mit schweizerischen und europäischen Projekten führte. Es schuf eine solide Grundlage für zukünftige Studien zum Energie- und Politikwandel, insbesondere
im Hinblick auf die Wechselwirkungen zwischen den schweizerischen und europäischen Energiesystem. Das Projekt hatte jedoch mehrere wichtige Einschränkungen. Die Vertretung der Interessengruppen war aufgrund von COVID-19-Beschränkungen sowie Zeit- und Budgetbeschränkungen unvollständig, was die Erkenntnisse einiger kritischer Experten, die an der Umsetzung der Energiepolitik beteiligt waren, einschränkte.
Das JRC-EU-TIMES-Modell konzentriert sich nur auf das Energiesystem und schliesst umfassendere makro- und mikroökonomische Auswirkungen aus, wie z. B. der Rückkopplung der Nachfrage nach Energiedienstleistungen auf ihre eigenen Preise oder die Frage, wie politische Maßnahmen finanziert oder ihre Einnahmen in der Wirtschaft umverteilt würden. Daher konnten detaillierte Kostenschätzungen für politische Massnahmen nicht einbezogen werden. Das Modell deckte bestimmte Sektoren nicht ab, wie z.B. die Emissionen von Nicht-CO2-Treibhausgasen ausserhalb des Energiesektors. Da es sich bei JRC-EU-TIMES um ein partielles Gleichgewichtsmodell handelt, können Mechanismen wie der CO2-Grenzausgleich oder Differenzverträge nicht direkt dargestellt werden. Ausserdem benötigt das JRC-EU-TIMES-Modell mehr Details in der unterjährigen Auflösung und noch detailliertere Informationen in einigen Nachfragesektoren, um ein breiteres Spektrum an politischen Massnahmen abzubilden. Schliesslich wird die Annahme der Politik ex ante angenommen, ohne die gesellschaftliche (Nicht-)Akzeptanz zu berücksichtigen.
Der AIM-Rahmen ermöglichte die Analyse Zukunftswegen und die Simulation verschiedener Wegen nacheinander, aber er ermöglichte keine Rückwärtsoptimierung von den Netto-Null-Zielen vom Jahr 2050 aus. Darüber hinaus konnten die Auslauf- und Einführungseffekte von Massnahmen in der Massnahmenuntersuchung nicht erfasst werden, was bedeutet, dass in den Ergebnissen eine langsamere oder schnellere Modellreaktion auf die tatsächliche Umsetzung der Massnahmen zu beobachten ist. Das AIM-Tool kann weiter verbessert werden, um die pfadweiten Interaktionen während des Politikwechsels zu erfassen und so Fälle von Undurchführbarkeit zu minimieren, die eher ein Produkt der mathematischen Umsetzung als tatsächlicher Einschränkungen sind. Die Unsicherheitsanalyse war auch aufgrund von Einschränkungen der Rechenressourcen begrenzt, wodurch die Anzahl der Kontextszenarien, die JRC-EU-TIMES untersuchen konnte, begrenzt wurde, was wiederum tiefere Analyse im AIM-Tool einschränkte.
POLIZERO veranschaulicht deutlich, wie wichtig sofortige und nachhaltige politische Maßnahmen für die Schweiz sind, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Durch die rechtzeitige Umsetzung politischer Maßnahmen, eine starke Ausrichtung an den EU-Rahmenbedingungen und eine sorgfältige Überwachung von Unsicherheiten wird die Schweiz in die Lage versetzt, ihre Klima- und Energieziele zu erreichen.
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Schlussbericht
(Englisch)
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The POLIZERO project explores how Switzerland can successfully transition its energy system to achieve net-zero greenhouse gas emissions by 2050, by identifying essential measures to reach this goal. The project focuses on three objectives: first, to identify a suite of suitable energy sector decar-bonisation policies for Switzerland that appeal broadly to a wide range of stakeholders, such as policy and administration, economy and energy, consumers, manufacturing or businesses; second to assess the Swiss energy transition to net-zero GHG emissions by explicitly accounting for the interactions be-tween Switzerland and the EU in the energy system transformation, the energy markets and energy and climate change mitigation policy; and third, to generate dynamic adaptive policy pathways to handle policy targets agilely by accounting for the uncertainties arising from different national and international contextual factors, e.g. societal, technical, economic, or demographic. The pathways consider the ideal timing for policy implementation, critical success factors, and monitoring of uncertainties affecting policy performance. POLIZERO thus offers clear, actionable guidance for meeting Switzerland’s long-term energy and climate goals.
POLIZERO combined various methods, including an inventory of successful European policies, consul-tation with Swiss stakeholders, advanced European and Swiss energy modelling using the JRC-EU-TIMES model and explorative policy pathways using the Adaptive Policymaking Model (AIM). The in-sights gathered from the policy inventory, the stakeholder and energy systems modelling analyses, and from further exchanges with the Swiss Federal Administration led to four key policy packages with four underlying philosophies: subsidies, taxes, EU-wide harmonisation policies, and regulatory mandates. These packages were evaluated with the two modelling tools of POLIZERO for their effectiveness in delivering the required emissions reduction across three levels of ambition (intensity) and against 22 uncontrollable uncertain factors, such as economic and demographic developments, technology costs, resource potentials and fuel import prices and availability. By contrasting energy system transformations under these packages with net-zero requirements, critical uncertainties and success factors were iden-tified, helping to guide policy monitoring and adjustment.
Related to POLIZERO’s first objective, the stakeholder analysis performed in the project emphasises integrating transport and buildings into the EU-ETS2, adopting technology-neutral renewable incentives, carbon border tax adjustments, contracts of difference, and bilateral agreements with the EU for elec-tricity, biofuels, and hydrogen. Stakeholders also recommend simplifying regulations, promoting clean fuels, and enhancing CO2 transport and electric vehicle charging infrastructure. Challenges like retrofit-ting costs, skilled labour shortages, and social acceptance are also highlighted, some of which could be addressed through financial incentives, soft loans, carbon taxes, and mandatory energy audits.
Regarding POLIZERO’s second objective, the energy system analysis of three scenario pathways of the Swiss energy system with the JRC-EU-TIMES model identifies 2025 to 2035 as a critical window for the Swiss energy transition. By 2030, much of the existing heating, transportation and industry infra-structure will need replacing. To minimise reliance on imported electricity when replacing these ageing infrastructures with more environmentally compatible ones, Switzerland must significantly expand re-newable energy sources, particularly solar power, which needs to triple from today’s level by 2035. Reducing the country’s total final energy consumption by approximately 15% (from 2020 to 2035) through efficiency measures is also essential. Switzerland is gradually phasing out nuclear power, mak-ing the growth of domestic wind and bioenergy capacity necessary to maintain low electricity imports. By 2050, Switzerland needs to produce around 12 TWh of electricity annually from wind and bioenergy, with roughly half required during winter months.
Specific sectors require targeted actions. The energy system analysis in POLIZERO highlights the ex-pansion of the district heating network, supported by large-scale heat pumps, which are expected to supply over 10% of district heating demand by 2035 and one-third by 2050. In transportation, adopting electric vehicles must regain momentum; by 2035, electric cars should represent 50% of the passenger car fleet to comply with anticipated EU vehicle emissions standards. In the industrial and aviation sec-tors, the integration of sustainable fuels and hydrogen into the Swiss energy mix is essential, driven by the participation of these sectors in the European Emissions Trading Scheme (EU-ETS). By 2050, Switzerland’s industry will require about 6 TWh of hydrogen as an energy carrier, predominantly for the chemicals sector. Meanwhile, aviation and industrial heating will depend on 90 PJ of synthetic fuels
imports. Domestic electrolysis can produce two-thirds of the required hydrogen, but synthetic fuel imports from regions such as the Middle East, North Africa and Latin America will remain crucial. Capturing CO2 emissions will be critical in addressing emissions from hard-to-abate sectors like agriculture and industrial processes. According to the scenario analysis with the JRC-EU-TIMES, Switzerland will need to capture from 6 to 10 Mt CO2/yr by 2050, depending on whether the mitigation of these emissions occurs solely domestically or a part of these emissions are compensated abroad. Bioenergy and waste incineration with CCS for electricity and heat can contribute to up to 5.5 Mt of CO2 capture, while industrial processes up to 3 Mt. The rest must be captured via Direct Air Capture or compensated abroad. Domestic storage of the captured emissions is limited, requiring connections to the European CO2
transport backbone network by the 2040s, making international cooperation essential.
Concerning POLIZERO’s third objective, the exploration of policy pathways with AIM emphasises aligning Swiss energy and climate policies with the EU regulations. Participation in the EU-ETS, integration within the new EU-ETS2 for buildings and transport, and transposition of the EU vehicle emissions standards into Swiss legislation provide clearer emissions reduction targets and greater reliability than carbon taxes. Under the uncertainties examined in POLIZERO, the EU-ETS and EU-ETS2, by focusing on quantity-based emissions reductions, performed more robustly than carbon taxes, which provide CO2 price certainty but lack certainty in mitigation outcome. The analysis also shows that the transport sector is more responsive to the EU vehicle emissions standards or bans on sales of internal combustion engines than to strengthened taxation in the sector. Harmonisation with EU regulations could avoid excessively high domestic taxes, which is especially beneficial in the heating and transport sectors. If taxation is to be chosen instead of harmonising with the EU regulations, it would need to be accompanied by prohibitively high gasoline or diesel prices through additional taxes to ensure robustness across the assessed uncertainties, to ensure that the required emissions cuts will be achieved with high probabilities.
Policy implementation timing and sequencing are crucial parameters for designing effective decarbonisation policy packages. The policy exploration with AIM highlights the benefits for Switzerland in promptly aligning with EU regulations to avoid compromising its climate targets. Initially, Switzerland could transpose these regulations into the national legislation at moderate intensity until 2035, after
which ambition must increase to match the European Commission's higher aspirations. During this initial phase, substantial financial incentives will be necessary to accelerate the decarbonisation. Alternatively, if Switzerland focuses mainly on domestic tax-based approaches or regulatory mandates, these policies must be introduced immediately at higher intensities than current levels. Financial incentives, particularly targeting the residential sector, can kick-start the transition but will become less effective after 2030.
POLIZERO also identifies that combining EU harmonisation policies or taxes with regulatory mandate measures is possible. Two promising pathways emerged: the first combines moderate ambition of these packages and high subsidies until 2035, after which subsidies are phase out and intensities of the EU harmonisation or taxes and regulatory mandates increases; the second starts immediately with high policy intensity of these two packages, using subsidies only as optional and complementary measures. Overall, the analysis suggests that the implementation ambition of decarbonisation policy packages substantially increases after 2035, while subsidies alone cannot deliver the required emissions cuts. In addition, we find that changing policies abruptly could risk achieving the net-zero target by 2050.
Ultimately, the analyses defines three robust policy pathways with a high probability (>75%) of achieving net-zero emissions by 2050: (1) starting with high-intensity subsidies and moderate EU harmonisation policies and obligations until 2035, followed by to high-intensity EU harmonisation and obligations while phasing out subsidies; (2) similar to the first pathway, but retaining low-level subsidies beyond 2035; and (3) starting with high subsidies combined with moderate-intensity levies and regulatory mandates until 2030, subsequently shifting to high-intensity levies and mandates, with subsidies reduced to low intensity by 2035 and completely phased out post-2040. Both in the case of EU harmonisation and levies, two additional pathways were also explored and found viable, in which the intensities of the policy packages are kept constant.
Robust monitoring of uncertainties—such as synthetic fuel import prices and availability, bioenergy po-tential, gasoline and natural gas prices, as well as renewable electricity production—is essential to achieving high probabilities of success in achieving net-zero emissions by 2050. For instance, if the country’s bioenergy potential becomes limited or below 100 PJ, greater imports of sustainable synthetic fuels would be necessary to ensure an adequate low-carbon fuel supply. To this end, EU harmonisation policies and regulatory mandates are less dependent on factors like fuel prices or energy imports and thus offer greater resilience compared to tax-based measures. Policies based on taxes require stable or increasing fossil fuel prices to remain effective. For example, gasoline prices should not fall more than 9% from 2020 to attain a price-response effect on the sector. Maintaining consistently high ambition in policy implementation, particularly with the harmonisation with the EU regulation and the regulatory mandates, significantly enhances the probability of meeting net-zero targets, reaching up to a 95% suc-cess rate across various scenarios. However, implementing these high-intensity policies could represent abrupt policy changes compared to the status quo, and their broader social and economic impacts need careful consideration and further exploration.
Overall, POLIZERO reveals increasing EU policy spillovers in Switzerland’s energy system through the participation in an increasingly more ambitious EU-ETS and a potential adoption of other EU-wide reg-ulations, such as vehicle emissions and other energy performance standards, or the EU-ETS2. The project's findings clearly underline the necessity of robust cooperation with the EU. Switzerland’s grow-ing reliance on imported biofuels, synthetic fuels, and hydrogen necessitates solid bilateral agreements and coordinated infrastructure development. In the short term, maintaining existing nuclear power plant operations will help bridge the gap as Switzerland transitions, ensuring energy security and reducing reliance on energy imports.
POLIZERO was an innovative research initiative that resulted in two PhD theses, peer-reviewed publications, and further collaborations with Swiss and European projects. It established a solid foundation for future energy and policy transition studies, especially regarding interactions between Swiss and European energy systems. However, the project had several important limitations. Stake-holder representation was incomplete due to COVID-19 restrictions and time and budget constraints, limiting insights from some critical experts involved in energy policy implementation.
The JRC-EU-TIMES model focuses only on the energy system, excluding broader macro- and microe-conomic impacts, such as energy service demand feedback on their own prices or how policies would be financed or their revenues redistributed in the economy. As a result, detailed policy cost estimations could not be included. The model did not cover certain sectors, such as non-CO2 greenhouse gas emis-sions outside the energy sector. As JRC-EU-TIMES is a partial equilibrium model, mechanisms like carbon border tax adjustment or even contract of differences cannot be straightforwardly represented. Also, the JRC-EU-TIMES model needs more detail in the intra-annual resolution and an even higher detail in some of the demand sectors to represent a broader range of policies. Finally, the adoption of the policy is assumed ex-ante, without considering any social (in-)acceptance.
The AIM framework allowed the exploration of pathways forward in time and the simulation of pathways sequentially, but it did not enable backward optimisation from the 2050 net-zero targets. Furthermore, the phase-out and lead-in effects of policies in the policy exploration could not be captured, implying that a slower or quicker model response to the actual policy implementation can be observed in the results.
The AIM tool can be further improved to capture the pathway-wide interactions during policy shifts, therefore minimising instances of infeasibilities, which are a product of mathematical implemen-tation rather than actual limitations. The uncertainty analysis was also limited due to computational re-source constraints, restricting the number of context scenarios that the JRC-EU-TIMES could explore, thus limiting deeper insights from the AIM tool.
POLIZERO clearly illustrates the importance of immediate and sustained policy action for Switzerland to achieve net-zero emissions by 2050. Ensuring timely policy implementation, strong alignment with EU frameworks, and careful monitoring of uncertainties will position Switzerland effectively to meet its climate and energy goals.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Französisch)
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Le projet POLIZERO explore comment la Suisse peut réussir la transition de son système énergétique afin d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050, en identifiant les mesures essentielles pour parvenir à cet objectif. Le projet s’articule autour de trois objectifs : Premièrement, identifier un ensemble de politiques de décarbonisation du secteur énergétique adaptées à la Suisse, susceptibles de rallier un large éventail de parties prenantes, tels que les décideurs politiques et administratifs, les secteurs de l’économie et de l'énergie, les consommateurs, l‘industrie ou les entreprises ; deuxièmement, évaluer la transition énergétique suisse vers la neutralité en gaz à effet de serre (GES) en tenant compte explicitement des interactions entre la Suisse et l'UE dans la transformation du système énergétique, les marchés de l'énergie ainsi que les politiques énergétiques et climatiques; et troisièmement, générer des trajectoires politiques adaptatives dynamiques pour atteindre les objectifs politiques avec agilité en te-nant compte des incertitudes liées à de différents facteurs contextuels nationaux et internationaux,(ex. sociétaux, techniques, économiques ou démographiques). Ces trajectoires tiennent compte du moment idéal pour la mise en oeuvre de la politique, des facteurs clés de réussite et le suivi des incertitudes affectant la performance de la politique. POLIZERO offre ainsi des orientations claires et concrètes pour atteindre les objectifs énergétiques et climatiques à long terme de la Suisse.
POLIZERO a combiné plusieurs méthodes, notamment un inventaire des politiques européennes ayant fait leurs preuves, consultation des parties prenantes suisses, une modélisation énergétique euro-péenne et suisse avancée à l'aide du modèle JRC-EU-TIMES, ainsi que l’exploration de trajectoires politiques à l'aide du modèle de planification adaptative des politiques (AIM). Les conclusions tirées de l'inventaire des politiques, des analyses des parties prenantes et de la modélisation des systèmes énergétiques, ainsi que des échanges supplémentaires avec l'administration fédérale suisse, ont permis de définir quatre ensembles de politiques clés fondées sur quatre philosophies distinctes : subventions, taxes, l'harmonisation des politiques à l'échelle de l'UE et les mandats réglementaires. Ces ensembles ont été évalués à l'aide des deux outils de modélisation de POLIZERO afin de mesurer leur efficacité à
réduire les émissions selon trois niveaux d'ambition (intensité) et en tenant compte de 22 facteurs d’incertitude incontrôlables, tels que les développements économiques et démographiques, les coûts technologiques, le potentiel des ressources et les prix et la disponibilité des importations de combustibles.
En comparant les transformations des systèmes énergétiques dans le cadre de ces différents ensembles de politiques aux exigences de la neutralité carbone, les incertitudes critiques et les facteurs clés de réussite ont été identifiés, contribuant ainsi à orienter le suivi et l'ajustement des politiques.
En rapport avec le premier objectif de POLIZERO, l'analyse des parties prenantes réalisée dans le cadre de POLIZERO a mis l'accent sur l'intégration des transports et des bâtiments dans l'EU-ETS2, l'adoption de mesures d'incitation en faveur des énergies renouvelables neutres sur le plan technologique, de mettre en place des ajustements de la taxe carbone aux frontières, des contrats de différence ainsi que des accords bilatéraux avec l'UE concernant l'électricité, les biocarburants et l'hydrogène. Ils ont également recommandé de simplifier les réglementations, de promouvoir les carburants propres, et
renforcer les infrastructures de recharge des véhicules électriques et de transport de CO2. Des défis tels que les coûts de rénovation, la pénurie de main-d'oeuvre qualifiée et l'acceptation sociale des mesures ont également été soulignés, dont certains pourraient être surmontés grâce à des incitations financières, des prêts à taux préférentiels, des taxes carbones et des audits énergétiques obligatoires.
En ce qui concerne le deuxième objectif de POLIZERO, l'analyse de trois scénarios du système énergétique suisse à l'aide du modèle JRC-EU-TIMES, a identifié la période 2025-2035 comme une fenêtre critique pour la transition énergétique suisse. D'ici 2030, une grande partie de l'infrastructure existante pour le chauffage, le transport et l'industrie devra être remplacée. Afin de réduire la dépendance vis-à-vis des importations d'électricité lors du remplacement de ces infrastructures vieillissantes par des alternatives plus respectueuses de l'environnement, il sera impératif pour la Suisse de développer significativement les énergies renouvelables, en particulier l'énergie solaire, dont a production devra être tripler d'ici 2035 par rapport à son niveau actuel. Il est également essentiel de réduire la consommation totale d'énergie du pays d'environ 15 % grâce à des mesures d’efficacité énergétique. Le désengagement progressif du nucléaire en Suisse accentue la nécessité d’augmenter les capacités éoliennes et bioénergétiques nationales, afin de maintenir les importations d'électricité à un niveau faible. D'ici 2050, la Suisse devra produire environ 12 TWh d'électricité par an à partir de l'énergie éolienne et de la bioénergie, dont environ la moitié pendant les mois d'hiver.
Certains secteurs nécessitent des actions ciblées. L'analyse du système énergétique menée dans le cadre de POLIZERO met en évidence l'expansion du réseau de chauffage à distance, soutenue par des pompes à chaleur à grande échelle, qui devraient couvrir plus de 10 % de la demande de chauffage à
distance, d'ici à 2035 et à un tiers d'ici à 2050. Dans le secteur des transports, l'adoption de véhicules électriques doit reprendre son élan ; d'ici 2035, les voitures électriques devraient représenter 50 % du parc automobile de tourisme pour se conformer aux normes d'émissions prévues par l’UE. Dans les
secteurs de l'industrie et de l'aviation, l'intégration des carburants durables et de l'hydrogène dans le bouquet énergétique suisse est essentielle, motivée par la participation de ces secteurs au système européen d'échange de quotas d'émission (EU-ETS). À l’horizon 2050, l'industrie suisse aura besoin d'environ 6 TWh d'hydrogène comme vecteur énergétique, principalement pour le secteur chimique. Par ailleurs, l'aviation et le chauffage industriel dépendront de 90 PJ d'importations de carburants synthétiques. La production domestique par électrolyse pourra couvrir deux tiers des besoins en hydrogène, mais les importations de combustibles synthétiques en provenance de régions telles que le Moyen-Orient, l'Afrique du Nord et l'Amérique latine resteront cruciales. La captation du CO2 sera essentielle pour lutter contre les émissions provenant de secteurs difficiles à décarboner, tels que l'agriculture et certains processus industriels. Selon l'analyse de scénarios réalisée avec le JRC-EU-TIMES, la Suisse devra capter entre 6 à 10 millions de tonnes de CO2 par an d'ici à 2050, selon que l'atténuation de ces émissions se fasse exclusivement au niveau national ou qu'une partie de ces émissions soit compensée à l'étranger. La bioénergie et l'incinération des déchets avec CCS pour la production d'électricité et de chaleur pourraient permettre de jusqu’à 5,5 Mt de CO2, tandis que les processus industriels pourraient en capter jusqu’à 3 Mt. Le reste devra être capté par des technologies de captage direct dans l'air ou compensé à l'étranger. La capacité de stockage domestique des émissions capturées est limitée, il sera nécessaire, dès les années 2040, de raccorder la Suisse au réseau dorsal européen de transport du CO2, rendant ainsi la coopération internationale indispensable.
En ce qui concerne le troisième objectif de POLIZERO, l'exploration des trajectoires politiques avec l'AIM met en avant l’importance d’un alignement des politiques énergétiques et climatiques suisses avec les réglementations de l'UE. La participation à l'EU-ETS, l'intégration au nouveau systèmeEU-ETS2 pour les secteurs du bâtiment et des transports, et la transposition des normes européennes d'émissions des véhicules dans la législation suisse fournissent des objectifs de réduction des émis-sions plus clairs et offrent une plus grande fiabilité que la simple mise en place de taxes carbone. Dans le cadre des incertitudes examinées dans POLIZERO, les systèmes EU-ETS et EU-ETS2, en misant sur des réductions quantitatives des émissions, se sont révélés plus robustes que les taxes carbones, qui garantissent un prix du CO2 mais ne fournissent pas la même certitude sur les résultats de réduction des émissions. L'analyse montre également que le secteur des transports réagit davantage aux normes européennes d’émissions des véhicules ou aux interdictions de vente de moteurs à combustion interne qu'au renforcement de la fiscalité dans ce secteur. L'harmonisation avec les réglementations de l'UE pourrait permettre d'éviter des niveaux excessifs de taxation domestique, ce qui est particulièrement bénéfique dans les secteurs du chauffage et des transports. Dans le cas où la taxation serait préférée à l’harmonisation avec les réglementations de l'UE, il faudrait que les prix de l'essence ou du diesel soient prohibitifs en raison de taxes supplémentaires afin de garantir une robustesse face aux incertitudes évaluées et d’assurer que les réductions d'émissions requises soient atteintes avec une probabilité élevée.
Le calendrier et l'enchaînement de la mise en oeuvre des politiques sont des paramètres cruciaux pour la conception de paquets de politiques de décarbonisation efficaces. L'exploration des politiques avec le modèle AIM met en évidence les avantages pour la Suisse de s'aligner rapidement sur les réglementations de l'UE afin d'éviter de compromettre ses objectifs climatiques. Dans un premier temps, la Suisse pourrait transposer ces réglementations dans la législation nationale avec une intensité modérée jusqu'en 2035, puis augmenter son niveau d’ambition afin de correspondre aux aspirations plus élevées fixés par la Commission européenne. Au cours de cette phase initiale, des incitations financières subs-tantielles seront nécessaires pour accélérer la décarbonisation. Par ailleurs, si la Suisse se concentre principalement sur des approches fiscales nationales ou des mandats réglementaires, ces politiques devront être introduites immédiatement avec des intensités supérieures aux niveaux actuels. Les inci-tations financières, ciblant en particulier le secteur résidentiel, peuvent servir de levier initial pour amor-cer la transition, mais elles perdront de leur efficacité après 2030.
POLIZERO souligne également qu'il est possible de combiner les politiques d'harmonisation ou les taxes de l'UE avec des mesures de mandat réglementaire. Deux voies prometteuses se dégagent : la première combine l'ambition modérée de ces paquets et des subventions élevées jusqu'en 2035, après cette date, les subventions sont progressivement supprimées et l'intensité de l'harmonisation de l'UE ou des taxes et des mandats réglementaires est renforcée.; la seconde trajectoire commence immédia-tement avec une forte intensité politique de ces deux types e mesures, en utilisant les subventions uniquement en tant que outils optionnels et complémentaires. Dans l'ensemble, l'analyse suggère que l'ambition de la mise en oeuvre des politiques de décarbonisation augmente considérablement après 2035, tandis que les subventions à elles seules ne suffisent pas à atteindre les réductions d'émissions nécessaires. En outre, nous constatons que des changements brusques des politiques pourrait com-promettre la réalisation de l'objectif de neutralité carbone à l’horizon 2050.
En définitive, les analyses définissent trois trajectoires politiques robustes avec une forte probabilité (>75%) d’atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 : (1) commencer par des subventions de forte intensité, combinées à des politiques et obligations d'harmonisation européenne modérées jusqu'en 2035, puis passer à une forte intensité d’harmonisation et des obligations européennes, tout en supprimant progressivement les subventions ; (2) Suivre une trajectoire similaire à la première, mais en conservant des subventions de faible niveau au-delà de 2035 ; et (3) commencer par des subventions élevées combinées à des prélèvements et des mandats réglementaires d'intensité modérée jusqu'en 2030, puis passer à des prélèvements et des mandats d'intensité élevée, les subventions étant ramenées à une faible intensité d'ici 2035 et entièrement supprimées après 2040. Dans le cas de l'harmonisation de l'UE et des prélèvements, deux trajectoires supplémentaires ont également été explorées et jugées viables, dans lesquelles les intensités des ensembles de mesures restent constantes.
Un suivi rigoureux des incertitudes - telles que les prix des importations de carburants synthétiques et leur disponibilité, le potentiel bioénergétique, les prix de l'essence et du gaz naturel, ainsi que la production d'électricité renouvelable - est essentiel pour garantir une forte probabilité de réussite dans l’atteinte de la neutralité carbone d'ici à 2050. Par exemple, si le potentiel bioénergétique du pays s’avère limité ou inférieur à 100 PJ, des importations supplémentaires de carburants synthétiques durables seront nécessaires pour garantir un approvisionnement adéquat en carburants à faible teneur en
carbone. À cette fin, les politiques d'harmonisation avec l'UE et les mandats réglementaires sont moins dépendants de facteurs tels que les prix des carburants ou les importations d'énergie et offrent donc une plus grande résilience comparée aux mesures fiscales. Les politiques fiscales, nécessitent des prix stables ou croissants des combustibles fossiles afin de rester efficaces. Par exemple, les prix de l'essence ne devraient pas baisser de plus de 9 % à partir de 2020 pour avoir un effet de réponse aux prix sur le secteur. Le maintien d'une ambition élevée dans la mise en oeuvre des politiques, en particulier via l'harmonisation avec la réglementation de l'UE et les mandats réglementaires, augmente considérablement la probabilité d'atteindre les objectifs de zéro net, atteignant jusqu'à 95 % de taux de réussite dans différents scénarios. Toutefois, la mise en oeuvre de ces politiques à forte intensité pourrait représenter des changements politiques brusque par rapport au statu quo, et leurs impacts sociaux et économiques plus larges doivent être examinés attentivement et étudiés plus en détail.
Dans l'ensemble, POLIZERO met en évidence une augmentation des retombées des politiques de l'UE sur le système énergétique suisse, à travers la participation à un système d'échange de quotas d'émission (EU-ETS) de plus en plus ambitieux, ainsi que l'adoption potentielle d'autres réglementations à
l'échelle de l'UE, telles que les normes d’émissions des véhicules et d'autres normes de performance énergétique, ou encore l'EU-ETS2. Les conclusions du projet soulignent clairement la nécessité d'une coopération étroite avec l'UE. La dépendance croissante de la Suisse à l'égard des importations de
biocarburants, de carburants synthétiques et d'hydrogène nécessite la mise en place des accords bilatéraux solides et un développement coordonné des infrastructures. À court terme, le maintien des activités des centrales nucléaires existantes contribuera à assurer la sécurité énergétique pendant la transition de la Suisse, et à réduire sa dépendance aux importations d'énergie.
POLIZERO a été une initiative de recherche innovante qui a donné lieu à deux thèses de doctorat, à plusieurs publications évaluées par des pairs ainsi qu’à de nouvelles collaborations avec des projets suisses et européens. Le projet a permis de poser des bases solides pour de futures études sur la transition énergétique et politique, notamment en ce qui concerne les interactions entre les systèmes énergétiques suisse et européen. Toutefois, le projet présentait plusieurs limites importantes. La représentation des parties prenantes était incomplète en raison des restrictions liées à la pandémie de COVID-19 et des contraintes de temps et de budget, ce qui a limité les perspectives de certains experts critiques impliqués dans la mise en oeuvre de la politique énergétique.
Le modèle JRC-EU-TIMES se concentre uniquement sur le système énergétique, excluant les impacts macro et microéconomiques plus larges, tels que la rétroaction de la demande de services énergétiques sur leurs propres prix, ou encore les modalités de financement des politiques ou la redistribution des
revenus qu’elles génèrent au sein de l’économie. Par conséquent, des estimations détaillées des coûts des politiques n’ont pas pu être intégrées. Le modèle ne couvrait pas certains secteurs, notamment les émissions de gaz à effet de serre autres que le CO2 en dehors du secteur énergétique. Étant un modèle d'équilibre partiel, JRC-EU-TIMES ne permet pas de représenter de manière directe certains mécanismes tels que l'ajustement de la taxe carbone à la frontière ou les contrats de différence. En outre, le modèle JRC-EU-TIMES doit être plus détaillé dans la résolution intra-annuelle et encore plus détaillé dans certains secteurs de la demande pour représenter un éventail plus large de politiques. Enfin, l'adoption de la politique est supposée ex ante, sans tenir compte de l'(in)acceptation sociale.
Le cadre AIM a permis d'explorer des trajectoires à l'avance dans le temps et de simuler dès leur déroulement de manière séquentielle, mais il ne permet pas une optimisation rétroactive à partir des objectifs de neutralité carbone à l’horizon 2050. En outre, les effets de montée en puissance (lead-in) et de suppression progressive (phase-out) des politiques n'ont pas pu être saisis, ce qui implique qu'une réponse plus lente ou plus rapide du modèle à la mise en oeuvre réelle de la politique peut être observée dans les résultats. L'outil AIM peut encore être amélioré pour mieux représenter les interactions entre les politiques sur l’ensemble de la trajectoire, notamment lors des changements d’orientation straté-gique, ce qui permettrait de réduire les cas d’infaisabilité, qui sont le produit de la mise en oeuvre mathématique plutôt que des limitations réelles. L'analyse d'incertitude a également été limitée en raison de contraintes des ressources de calcul disponibles, restreignant le nombre de scénarios contextuels que le JRC-EU-TIMES a pu explorer, ce qui a limité l'approfondissement de l'outil AIM.
POLIZERO illustre clairement l'importance d'une action politique immédiate et soutenue pour permettre à la Suisse d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Une mise en oeuvre rapide des poli-tiques, un alignement solide sur les cadres de l'UE, ainsi qu’un suivi rigoureux des incertitudes sont des éléments clés pour positionner efficacement la Suisse face à ses objectifs climatiques et énergétiques.
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