Doktorsvörn í umhverfis- og auðlindafræði - Nathalie Spittler

Doktorsefni: Nathalie Spittler

Heiti ritgerðar: Hönnun sjálfbærra orkukerfa: kvikir eiginleikar endurnýjanlegra auðlinda / Sustainable energy system planning: renewable resource dynamics.

Andmælendur:
Dr. Jon Erickson, prófessor við University of Vermont, Bandaríkjunum
Dr. Guðni A. Jóhannesson, orkumálastjóri hjá Orkustofnun
Dr. Oliver Johnson, yfirmaður deildar loftslags, orku og samfélags við Stockholm Environment Institute, Svíþjóð
Dr. Valeria Schwanitz, dósent við Høgskulen på Vestlandet, Noregi

Leiðbeinandi: Dr. Brynhildur Davíðsdóttir, prófessor í umhverfis- og auðlindafræði við Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Arnaud Diemer, dósent við CERDI - University of Clermont Auvergne, Frakklandi
Dr. Peter Victor, prófessor við York University, Kanada
Dr. Pascale Motel Combes, prófessor við CERDI - University of Clermont Auvergne, Frakklandi

Doktorsvörn stýrir: Dr. Snæbjörn Pálsson prófessor og varadeildarforseti Líf- og umhverfisvísindadeildar Háskóla Íslands.

Um er að ræða sameiginlega doktorsgráðu á milli Háskóla Íslands og University of Clermont Auvergne, Frakklandi, og er doktorsritgerðin unnin sem hluti af AdaptEconII-verkefninu.

Ágrip

Heildrænn skilningur á þróun sjálfbærra orkukerfa og áhrif þeirra á umhverfi og samfélög er nauðsynlegur fyrir bætta ákvarðanatöku við skipulagningu slíkra kerfa. Í þessari ritgerð er kerfishugsun beitt til að greina samspil mismunandi þátta og orsakatengingar í þróun sjálfbærra orkukerfa, m.a. gagnkvæm áhrif og möguleg inngrip sem ýta undir eða koma í veg fyrir sjálfbæra þróun orkukerfa. Í kjölfarið er ný hugmyndafræði um sjálfbær orkukerfi og tengdar spurningar rýnd og skilgreind. Þessi rýni felur í sér ítarlega skoðun á núverandi líkönum fyrir orkukerfi og mat á því hversu vel þau ná utan um þessa nýju hugmyndafræði. Þar með eru helstu styrkleikar og veikleikar núverandi líkana fyrir orkukerfi greindir. Einn veikleiki núverandi líkana er mikil einföldun á eðli endurnýjanlegra orkuauðlinda, þá sérstaklega fyrir jarðvarma. Því er kvikt kerfislíkan þróað sem tekur tillit til eðlis jarðvarma þegar hann er nýttur til rafmagnsframleiðslu. Þetta jarðvarmalíkan nær utan um eðli jarðvarmaauðlinda á einfaldaðan hátt og sýnir þar með hugsanlega framleiðslugetu, áhrif nýtingar á auðlindina og kostnað vegna rafmagnsframleiðslu á landsvísu. Niðurstöður þessa líkans sýna að kostnaður eykst verulega þegar hvikult eðli jarðvarmaauðlinda er tekið til greina. Einnig má greina áhrif á framleiðslugetu þessara auðlinda. Tvö viðlíka líkön eru þróuð frekar til að endurspegla aðstæður á Íslandi annars vegar og Kenía, hins vegar. Líkanið af íslensku jarðvarmaauðlindinni er tengt við UniSyD_IS  sem er líkan af orku- og samgöngukerfi Íslands. Þar með er hægt að meta áhrif eðli jarðvarmaauðlindarinnar á orkuskipti til lág kolefna og sjálfbærra samgöngu- og orkukerfa. Líkanið af orkukerfi Kenía einblínir á rafmagnsframleiðslu og samspil notkunar jarðvarma og vatnsafls. Líkanið metur áhrif þessa samspils og eðli auðlindanna á skipulagningu raforkukerfa. En ein af undirstöðum þess að þróun orkukerfis Kenía stuðli að sjálfbærri þróun er talin góð skipulagning raforkukerfa. Niðurstöður þessarar rannsóknar sýna að þrátt fyrir ólíkar aðstæður í löndunum tveim, þá mæta þau svipuðum áskorunum vegna hvikuls eðlis endurnýjanlegra auðlinda. Í báðum tilvikum leiðir mikil eftirspurn eftir rafmagni til ósjálfbærrar nýtingar á jarðvarmaauðlindum. Afleiðing þess er minni framleiðslugetu og þar með hærra verðs og kostnaðar við framleiðslu á rafmagni úr jarðvarma. Þó eru afleiðingarnar fyrir sjálfbæra þróun orkukerfanna einnig mismunandi milli landanna tveggja. Þessi rannsókn sýnir að mikilvægt er að skilja eðli jarðvarmaauðlindarinnar, hvort sem nýting er komin skammt eða langt á veg. Nauðsynlegt er að taka til greina hvikult eðli jarðvarmaauðlinda við skipulagningu orkukerfa sem eiga að stuðla að sjálfbærri þróun. Einnig sýna þessar niðurstöður hversu miklu máli það skiptir að taka tillit til aðstæðna þegar unnið er að sjálfbærri þróun orkukerfa í mismunandi löndum.

Um doktorsefnið

Nathalie Spittler er fædd árið 1992 í Austurríki. Hún er með þverfræðilegan bakgrunn og lauk grunnnámi í umhverfis- og auðlindastjórnun við Háskóla náttúru- og lífvísinda í Vín og meistaraprófi í félags- og vistfræðilegri hagfræði og stefnumótun frá Viðskipta- og hagfræðiháskólanum í Vín þar sem hún sérhæfði sig í umhverfislegum breytingum og stefnumótun. Þar að auki lauk Nathalie mörgum námskeiðum innan meistaranáms í umhverfis- og auðlindafræði við Háskóla Íslands, með sérstaka áherslu á orkukerfi. Hún tók þátt í Svæðisháskóla Sameinuðu þjóðanna (RAUN) á árunum 2014-15 og beindist vinna hennar að orkukerfum, sem er eitt af heimsmarkmiðum Sameinuðu þjóðanna. Nathalie starfaði einnig innan nokkurra stofnana meðan á doktorsnáminu stóð, þeirra á meðal eru Collaborating Centre on Sustainable Consumption and Production (CSCP), Wuppertal og the Austrian Society for Environment and Technology (ÖGUT), Vínarborg.