Quo vadis? Att tänka om framtiden. Björn Sandén Chalmers

Transkript

1 Quo vadis? Att tänka om framtiden Björn Sandén Chalmers

2 the gradual exhaustion of the coal fields will inevitably cause great changes in regard to international relations, in favour of those countries which are in possession of continuous sun power The time will come when Europe must stop her mills for want of coal. Upper Egypt, then, with her never ceasing sun power, will invite the European manufacturer to remove his machinery and erect his mills on the firm ground along the side of the alluvial plain of the Nile, where sufficient power can be obtained to enable him to run more spindles than a hundred Manchesters. John Ericsson, Engineering 13 October, 1870

3 lärdomar

4 1 Vart är vi på väg, till något eller från något? Historia Attraktorer

5 5 000 gånger mer solenergi per år än världens användning av fossila bränslen

6 Den socioekonomiska potentialen kan vara 10 ggr större än dagens energianvänding Källa: Sandén m fl 2014

7 Ytbehov för bilar på Hisingen 1:a generationens biodrivmedel 2:a generationen

8

9 b Solceller och elbilar 0.25 km 2 Volvo Torslanda 1 km 2 ger 100 GWh/år => elbilar 1000 mil/år

10 Solceller och Vätgas 0.25 km 2 Volvo Torslanda

11 Attraktor Mot effektivare användning av energiresursen Och andra resurser? Människor (arbetstid) Material Inte bara statisk effektivitet Resiliens

12 Jordbruksrevolutionen Jord- och skogsbruk Medelgod ytverkningsgrad (<1 kwh/m 2 yr) Samlare och jägare (<0.01 kwh/m 2 yr)

13 Den industriella revolutionens två akter Energi, material och kunskap Solbruk Hög ytverkningsgrad (>100 kwh/m 2 yr) Fossila bränslen Jord- och skogsbruk Medelgod ytverkningsgrad (<1 kwh/m 2 yr)

14 Singulariteten

15 Men Utvecklingen tar fart på allvar mer än 100 år efter John Ericssons död

16 GWp/yr

17 2 1 Vart är vi på väg, till något eller från något? Historia Attraktorer

18 Teknikinlåsning Flera attraktorer

19

20

21 Historien spelar roll

22 Teknikinlåsning Flera attraktorer

23 Den tekniska utvecklingens moment 22 Hög kostnad Liten användning Teknikinlåsning

24 Den tekniska utvecklingens moment 22 Kan vi ta oss ur teknikinlåsningar?

25 Den tekniska utvecklingens motor! moment 22 Hög kostnad Liten användning Större användning Lägre kostnad Kan vi ta oss ur teknikinlåsningar?

26 GW/år Nya lösningar växer fram Nuclear Wind power När produktionen går upp 30 Solar cells 20 går kostnaden ner och tvärt om

27 Annual PV production MW/yr ,1 0,01 0,

28 Positiv återkoppling skapar systemförändring Institutional adaptation Stronger advocacy groups Lower cost Greater value Product development Learning Economies of scale Diffusion Less uncertainty Better service Strukturer byggs upp och stabiliseras Teknisk infrastruktur More investments Kapitalansamling Arbetskraft och utbildningssystem Kunskap och forskningsfält Lagar, regler och standarder Visioner och attityder

29 Hur ser en riktig cykel ut? The ordinary

30 The ordinary

31 The safety bicycle

32 Hur ser ett riktigt kraftverk ut?

33 Hur ser en riktig fabrik ut?

34 Ken Olson, President Digital Equipment Corp. 1977

35 UTVECKLINGEN KAN TA OLIKA VÄGAR World Wide Watt Web Nätverk som optimeras av någon annan Skönt att slippa tänka på det också! Munkmodellen Självförsörjning och lokal lagring Jag vill inte dela gräsklippare med grannen! Skönt med en egen cell och ett eget lager! Supergrid eller smartgrid?

36 Tre alternativa elsystemframtider P=N Smart grid Interdependent prosumers B Off-grid Independent prosumers C Antal produktionsenheter X P=1 A G=1 Supergrid Dependent consumers Antal nät G=N Hojckova et al 2017

37 Perspektiv på förändring och stabilitet Mekanistiska systemperspektiv (i kombination evolutionära) Leibniz Lorenz Cycles - + Negativ återkoppling Jämvikt, stabilitet (Neoclassisk ekonomi) Positiv återkoppling Instabilitet, spårberoende History matters Begränsade resurser (av något slag) Lärande, effektivisering, kopiering Teleologiskt system perspektiv Målstyrning eller fatalism Utopi, dystopi

38 Lärande & strukturutveckling Positiv återkoppling Potential & begränsning Negativ återkoppling Vart är vi på väg, till något eller från något? Historia Attraktorer

39 Ulimate ends Religion Ethics Long term stability Political economy Intermediate ends Short term stability Herman Daly Towards a Steady state economy (1980) Intermediate means Technology Physics Ultimate means To much focus on the intermediates. Mistaking means for goals.

40 Vi behöver kunskap om systemförändring Tekniska system Natursystem Sociala system Sociotekniska system Mekanismer Tidsskala Ekonomiska system Politiska system

41 Hållbarhetsomställningar (Sustainability transitions) är komplexa förändringsprocesser som typiskt tar flera decennier och leder till radikal förändring av stora sociotekniska system (t.ex. energisystemet).

42 The multi-level perspective on technological transitions Landscape developments Sociotechnical regime Markets, user preferences Science Policy Culture Landscape developments put pressure on regime, which opens up, creating windows of opportunity for novelties New socio-technical regime influences landscape Technology Socio-technical regime is dynamically stable. On different dimensions there are ongoing processes New configuration breaks through, taking advantage of windows of opportunity. Adjustments occur in socio-technical regim. Elements are gradually linked together, and stabilise in a new socio-technical configuration, around a dominant design. Internal momentum increases Technological niches Learning processes with novelties on multiple dimension Different elements are gradually linked together through co-construction. Time

43 The multi-level perspective on technological transitions Landscape developments Sociotechnical regime Markets, user preferences Science Policy Culture Landscape developments put pressure on regime, which opens up, creating windows of opportunity for novelties New socio-technical regime influences landscape Technology Socio-technical regime is dynamically stable. On different dimensions there are ongoing processes New configuration breaks through, taking advantage of windows of opportunity. Adjustments occur in socio-technical regim. Elements are gradually linked together, and stabilise in a new socio-technical configuration, around a dominant design. Internal momentum increases Technological niches Learning processes with novelties on multiple dimension Different elements are gradually linked together through co-construction. Time Frank Geels m fl)

44 Hållbarhetsomställningar (Sustainability transitions) är komplexa förändringsprocesser som typiskt tar flera decennier och leder till radikal förändring av stora sociotekniska system (t.ex. energisystemet). Hur kan olika aktörer påverka och hur påverkas de av omställningar? Hur påverkar/påverkas teknik? Hur påverkar/påverkas lagar, regler och normer?

45 Teknologiska innovationssystems (TIS) Functions 1. Knowledge formation 2. Entreprenuerial experimentaion 3. Guide the direction of search 4. Resource supply (capital, raw materials, skilled workers etc) 5. Market formation 6. Legitimation 7. Create positive externalities (share knowledge, etc) Technological innovation system Aktörer, teknik, regler Hur påverkar man sociotekniska system? Vilka hinder stoppar utvecklingen och spridningen av X? Hur kan dessa hinder undanröjas och hur kan systemet formas? Exogenous forces Functions F 1 F 2.. F n Endogenous forces A BC TS

46 Institutional evolution (the PV Feed-in tariff) Tjernobyl 1000 rooftop programme Politiska styrmedel inte exogena utan beroende av systemets utveckling! Less technology-specific feed-in law 1991 German re-union Climate change Actors Actors Knowledge Actors Actors Knowledge Artefacts Legitimicy/Pos attitues Standards Expextations PV FIT 3 cities PV FIT 40 cities PV FIT Germany PV FIT +30 Countries Actors Knowledge Artefacts Legitimicy/Pos attitudes Actors Knowledge Actors Actors Artefacts Knowledge KnowledgeActors Artefacts Knowledge Legitimicy/Pos Knowledge attitues Legitimicy/Pos attitues Standards Standards Expextations Exogenous forces Endogenous forces

47 Hur kan/bör man intervenera i och påverka system? Mekanistiska systemperspektiv (i kombination evolutionära) Leibniz Cycles - + Negativ återkoppling Jämvikt, stabilitet (Neoclassisk ekonomi) Beskatta Förskjuta jämvikt Lorenz Positiv återkoppling Instabilitet, spårberoende History matters Odla Stimulera Innovation Teleologiskt system perspektiv Målstyrning eller fatalism Utopi, dystopi Planera

48 Ett styrningsdilemma Om små händelser kan skicka oss i olika riktningar kan vi inta lite på att individuella beslut av många per automatik leder oss i en fördelaktig riktning (den osynliga handen) (Ekonomins överhöghet över politiken). Vi behöver långsiktigt kollektivt tänkande och planering (Politikens överhöghet över ekonomin).men planering på lång sikt är nästan omöjligt pga. av utvecklingens oberäknelighet.

49 Ett gemensamt initiativ från Chalmers och VGR för att skapa En kompetensnod En arena för utbyte och lärande

50 Tack!