Description succincte
(Allemand)
|
Das PATHFNDR Konsortium wird vom Bundesamt für Energie (BFE) im Rahmen des Programms «SWEET» gefördert. Das Projektkonsortium besteht aus sieben Forschungspartnern – ETH Zürich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE und EPFL – unter der Leitung der ETH Zürich.
Das Projektziel ist die Entwicklung und Analyse von Szenarien für die Integration erneuerbarer Energien in der Schweiz. Die Projektergebnisse werden dem Schweizer Energiesystem helfen, das vom Bundesrat gesetzte Ziel von Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 zu erreichen.
Das Projekt beantwortet folgende Forschungsfragen:
- Wie sieht ein effizientes, flexibles, widerstandsfähiges, wettbewerbsfähiges und nachhaltiges Schweizer Energiesystem bis 2050 aus?
- Welche rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen sollten angewendet werden, um die Wende zu dem in Frage 1 identifizierten System, einschließlich der erforderlichen Anreize für Flexibilitätsanbieter sowie Sektorkopplung zu ermöglichen?
- Welche Geschäftsmodelle und geschäftliche Wertbeiträge sollten entwickelt werden, um die notwendige Flexibilität und Sektorkopplung zu ermöglichen?
- Welche Massnahmen sind notwendig, um die Akzeptanz und Partizipation der Bürger und ihrer Organisationen zu gewährleisten?
- Wie können Pilot- und Demonstrationsprojekte flexibler Energiesysteme auf Quartiers- / Dorf-/ Stadtebene am besten genutzt werden, um unser Verständnis für technische und sozioökonomische Aspekte zu verbessern und eine breitere Akzeptanz auszulösen?
Diese Fragen werden durch den Aufbau eines starken Forschungsteams gemeinsam mit Top-Kooperationspartnern aus der Privatwirtschaft und der öffentlichen Hand beantwortet.
Das Projekt PATHFNDR wird mögliche Szenarien für die Energiewende auf internationaler und nationaler Ebene zu Stadt- und Quartiersebene liefern, die die Flexibilität und Sektorkopplung fördern. Zusätzlich werden Planungs- und Betriebsinstrumente bereitgestellt sowie Technologien und Marktdesigns getestet, um die Flexibilität lokaler Ressourcen auszunutzen. Ausserdem werden neue Geschäftsmöglichkeiten und Innovationsstrategien identifiziert, um neue Flexibilitäts- und Sektorkopplungsoptionen auszuschöpfen. Schliesslich werden potenzielle Regulierungen für die Energiewende und die Dekarbonisierung des Schweizer Energiesystems bewertet.
|
Description succincte
(Anglais)
|
The PATHFNDR consortium is funded by the Swiss Federal Office of Energy (SFOE) as part of the “SWEET” programme. The project consortium consists of seven research partners – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE, and EPFL – under the lead of the ETH Zurich.
The project goal is to develop and analyse transition pathways for the integration of renewable energy in Switzerland. The project outcomes will help the Swiss energy system to reach the Federal Council’s goal of net-zero greenhouse-gas emissions by 2050.
The project will answer the following research questions:
- What will an efficient, flexible, resilient, cost-competitive, and sustainable Swiss energy system by 2050 look like?
- What legislative and regulatory frameworks should be adopted to enable the transition to the system identified in question 1, including the needed incentives for flexibility providers as well as sector coupling?
- Which business models and commercial value propositions should be developed to value needed flexibility and sector coupling?
- What measures are necessary to ensure acceptance and participation of citizens and their organizations?
- How can pilot and demonstration projects of flexible energy systems at the district / village / city scale be best exploited to increase our understanding of technical and socio-economic aspects as well as to trigger wider adoption?
These questions will be answered by building upon a strong research team together with top cooperation partners from the private and public sector.
The PATHFNDR project will deliver feasible pathways for the energy transition at international, national to city and district scales that enhance flexibility and sector coupling. In addition, it will provide planning and operation tools as well as demonstrate technologies and market designs for exploiting the flexibility of local resources. Furthermore, new business opportunities and innovation strategies will be identified to exploit novel flexibility and sector coupling options. Finally, potential policies for the energy transition and decarbonization of the Swiss energy system will be assessed.
|
Description succincte
(Italien)
|
Il consorzio PATHFNDR è finanziato dall'Ufficio federale dell'energia (UFE) nell'ambito del programma «SWEET». Il consorzio del progetto è composto da sette partner di ricerca – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE, EPFL – guidato dall'ETH Zurich.
L'obiettivo principale del progetto è sviluppare e analizzare percorsi di transizione del sistema energetico che permettano l'integrazione delle energie rinnovabili in Svizzera. I risultati del progetto aiuteranno il sistema energetico svizzero a raggiungere l'obiettivo del Consiglio federale di azzerare le emissioni nette di gas serra entro il 2050.
Il progetto risponderà alle seguenti quesiti:
- Come sarà un sistema energetico svizzero efficiente, flessibile, resiliente, economicamente competitivo e sostenibile entro il 2050?
- Quali quadri legislativi e normativi dovrebbero essere adottati per permettere la transizione al sistema identificato al primo punto, compresi gli incentivi necessari per i fornitori di flessibilità e di sector coupling?
- Quali modelli di business e proposte di valore commerciale dovrebbero essere sviluppati per realizzare la flessibilità e il sector coupling necessari?
- Quali misure sono necessarie per garantire l’accettazione sociale e la partecipazione dei cittadini e delle loro organizzazioni?
- Come possonoessere sfruttati al meglio i progetti pilota e dimostrativi di sistemi energetici flessibili a livello distrettuale/di villaggio/comunale per aumentare la nostra comprensione degli aspetti tecnici e socioeconomici e per innescare un'adozione più ampia?
Incaricato di fornire risposte a tali domande è un eccellente team di ricerca, che lavorerà insieme a partner di cooperazione del settore pubblico e privato.
Il progetto PATHFNDR si prefigge di fornire percorsi fattibili per la transizione energetica che aumentino la flessibilità e il sector coupling a livello internazionale, nazionale, urbano e distrettuale. Inoltre, PATHFNDR fornirà strumenti di pianificazione e gestione delle operazioni, e dimostrerà tecnologie e assetti del mercato che permettano sfruttare la flessibilità delle risorse locali. Inoltre, saranno identificate nuove opportunità di impresa e strategie di innovazione per sfruttare nuove alternative di flessibilità e sector coupling. Infine, verranno valutate le potenziali politiche per la transizione energetica e la decarbonizzazione del sistema energetico svizzero.
|
Publications / Résultats
(Allemand)
|
Die wichtigsten Highlights (Ergebnisse, Herausforderungen, Lehren, usw.) während des Berichtszeitraums waren die folgenden:
•Die Entwicklung einer Methode zur Erstellung von vier bis sechs Szenarien auf der Grundlage von zwei Dimensionen (Integration des Energiesystems und Policy sowie technologische Entwicklung) und zwei Varianten (moderat und progressiv).
•Die Identifizierung von projektweiten Synthesethemen, die als Pilotstudien für die PATHFNDR-Maschine dienen.
•Die Verknüpfung des Euro-Calliope-Modells (liefert Prognosen zur europäischen Entwicklung in Richtung Netto-Null) und des Nexus-e-Modells (ein detailliertes Modell mit Schwerpunkt auf der Schweizer Entwicklung).
•Die Entwicklung von Algorithmen für die Planung von EV-Ladevorgängen, die Abschätzung der Stromlast und die Prognose der Wärmebelastung sowie deren Validierung mit realen Messdaten.
•Die Erstellung einer Liste von Technologien, die eine Sektorkopplung ermöglichen und die Flexibilität erhöhen, unterteilt in drei Bereiche: Wärme, Strom und Gas.
•Die Entwicklung eines High-Fidelity-Modells für die Energiespeicherung auf Wasserstoffbasis und die Bewertung der saisonalen thermischen Energiespeicherung.
•Die Analyse von fünf Dekarbonisierungsstrategien (d.h. Energieeffizienz, Elektrifizierung, kohlenstoffarme Brennstoffe, CO2-Abscheidung und radikale Veränderungen auf der Nachfrageseite).
•Die Entwicklung einer Methode zum Vergleich langfristiger politischer Strategien für eine tiefgreifende Dekarbonisierung im Vergleich zwischen der Schweiz, der EU, Großbritannien und Norwegen.
•Die Einreichung und Genehmigung eines Pilot- und Demonstrationsprojekts (P&D) zu dynamischen Netztarifen. Das erste SWEET-P&D-Projekt wurde vergeben.
•Die Lancierung einer Energy-Challenge-Initiative, um wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse über Energiemärkte, Energieunabhängigkeit, saisonale Wärmespeicherung und Wasserreserven (als Reaktion auf die Energieversorgungskrise) zu liefern.
|
Publications / Résultats
(Anglais)
|
The main highlights (results, challenges, learnings, etc.) during the reporting period were the following:
•The development of a methodology to create four to six project-wide scenarios based on two dimensions (energy system integration and policy, and technological development) and two variants (moderate and progressive).
•Identification of project-wide synthesis topics serving as pilot studies for the PATHFNDR machine.
•Linking the Euro-Calliope model (provides predicted European developments towards net zero) and the Nexus-e model (a detailed model focusing on Swiss developments).
•The development of algorithms for EV charging scheduling, estimation of electricity load, and prediction of the heat load as well as their validation with real-world measurement data.
•Generating a technology map for sector coupling and flexibility, categorizing them into three pillars: thermal, electrical and gas.
•The development of a high-fidelity model for hydrogen-based energy storage, and the evaluation of seasonal thermal energy storage.
•The analysis of five decarbonization strategies (i.e., energy efficiency, electrification, low-carbon fuels, CO2 removal and radical demand side changes).
•The development of a framework to compare long-term policy strategies for deep decarbonization comparing Switzerland, EU, UK and Norway.
•The submission and approval of a pilot and demonstration (P&D) project on dynamic network tariffs. The first SWEET P&D awarded.
•The launch of an energy challenge initiative to provide science-based evidence on energy markets, energy independency, seasonal heat storage, and hydro reserves (in response to the energy supply crisis).
Documents annexés
|
Publications / Résultats
(Français)
|
Les principaux faits marquants (résultats, défis, apprentissages, etc.) pendant la période de référence ont été les suivants:
•Le développement d'une méthodologie pour créer quatre à six scénarios basés sur deux dimensions (intégration du système énergétique et politique, et développement technologique) et deux variantes (modérée et progressive).
•Identification de thèmes de synthèse à l'échelle du projet qui serviront d'études pilotes pour le moteur PATHFNDR.
•Le lien entre le modèle Euro-Calliope (qui fournit des prévisions sur l'évolution de l'Europe vers le zéro net) et le modèle Nexus-e (un modèle détaillé axé sur l'évolution de la Suisse).
•Le développement d'algorithmes pour la programmation de la charge des VE, l'estimation de la charge électrique et la prédiction de la charge thermique, ainsi que leur validation avec des données de mesure réelles.
•La génération d'une liste de technologies qui permettent le couplage des secteurs et améliorent la flexibilité, en les classant en trois catégories : thermique, électrique et gazière.
•Le développement d'un modèle de haute fidélité pour le stockage de l'énergie à base d'hydrogène et l'évaluation du stockage saisonnier de l'énergie thermique.
•L'analyse de cinq stratégies de décarbonisation (efficacité énergétique, électrification, combustibles à faible teneur en carbone, élimination du CO2 et changements radicaux au niveau de la demande).
•Le développement d'un cadre pour comparer les stratégies politiques à long terme pour une décarbonisation profonde entre la Suisse, l'UE, le Royaume-Uni et la Norvège.
•La soumission et l'approbation d'un projet pilote et de démonstration (P&D) sur les tarifs de réseau dynamiques. Le premier projet pilote et de démonstration SWEET a été attribué.
•Le lancement d'une initiative de défi énergétique pour fournir des preuves scientifiques sur les marchés de l'énergie, l'indépendance énergétique, le stockage saisonnier de la chaleur et les réserves hydroélectriques (en réponse à la crise de l'approvisionnement énergétique).
|
Publications / Résultats
(Italien)
|
I principali punti salienti (risultati, sfide, lezioni apprese, ecc.) durante il periodo di riferimento sono stati:
•Lo sviluppo di una metodologia per creare da quattro a sei scenari basati su due dimensioni (integrazione e politica del sistema energetico e sviluppo tecnologico) e due varianti (moderata e progressiva).
•Identificare argomenti di sintesi a livello di progetto da utilizzare come studi pilota per il motore PATHFNDR.
•Il collegamento tra il modello Euro-Calliope (che fornisce previsioni sugli sviluppi europei verso il net zero) e il modello Nexus-e (un modello dettagliato incentrato sugli sviluppi svizzeri).
•Lo sviluppo di algoritmi per la programmazione della ricarica dei veicoli elettrici, la stima del carico elettrico e la previsione del carico termico, nonché la loro validazione con dati di misura reali.
•La generazione di un elenco di tecnologie che consentono l'accoppiamento dei settori e migliorano la flessibilità, classificandole in tre pilastri: termico, elettrico e del gas.
•Lo sviluppo di un modello ad alta fedeltà per l'accumulo di energia basato sull'idrogeno e la valutazione dell'accumulo stagionale di energia termica.
•L'analisi di cinque strategie di decarbonizzazione (efficienza energetica, elettrificazione, combustibili a basso contenuto di carbonio, rimozione della CO2 e cambiamenti radicali della domanda).
•Lo sviluppo di un quadro di riferimento per confrontare le strategie politiche a lungo termine per la decarbonizzazione profonda tra Svizzera, UE, Regno Unito e Norvegia.
•La presentazione e l'approvazione di un progetto pilota e dimostrativo (P&D) sulle tariffe di rete dinamiche. Il primo P&D SWEET è stato premiato.
•Il lancio di un'iniziativa di sfida energetica per fornire prove scientifiche sui mercati energetici, l'indipendenza energetica, lo stoccaggio stagionale del calore e le riserve idroelettriche (in risposta alla crisi dell'approvvigionamento energetico).
|
Adresses URL
(Anglais)
|
|
