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Theses Year : 2021

Essays on energy vulnerability and energy transition in Small Island Developing States

Essais sur la vulnérabilité énergétique et la transition énergétique dans les petites économies insulaires en développement

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Abstract

This thesis contributes to the literature on small island developing states (SIDS) by investigating the challenges and opportunities for island energy systems to respond to climate change and build a sustainable energy future. There is solid scientific consensus regarding anthropogenic climate change and its unequivocal impacts on every aspect of human existence. SIDS, in particular, are at the receiving end of the disproportionate effects of a changing climate. As a significant contributor to GHG emissions, the energy sector can strategically address climate change, especially when adequately embedded in climate and energy policies. Existing literature on the energy-economy-environment nexus has neglected to account for the challenges faced by these small island nations, a shortcomingthis thesis addresses. We seek to understand the factors that render island energy systems vulnerable and the extent to which the energy transition process can play a role in mitigating their relative energy vulnerability while striving for a sustainable energy future. To this end, we first build a composite index of energy vulnerability that identifies the critical dimensions of energy vulnerability in 36 SIDS. Matching electricity supply and demand is a high wire balancing act as power systems become more diverse, digital, and distributed, making grid management more complex. Using the Republic of Mauritius (RoM) as a case study, we first investigate the drivers of electricity consumption and the underlying temporal dynamics over 1978-2019. We then analyse the economic and technical feasibility of implementing energy and climate targets using a bottom-up cost-optimisation approach over 2019-2050. We show that the environmental dimension captured by the carbon content of primary energy contributes the most to island energy systems, prompting the move away from fossil energy resources on which islands extensively rely. Triggering and accelerating the big switch would also discourage unsustainable production and consumption patterns. We also show that energy conservation policies in the power sector do not necessarily hinder economic growth in the RoM. That combined with low-carbon transition pathways can help the RoM to build its way out of climate change. This process does not necessarily require substantial technological breakthroughs. Instead, economic, environmental and political constraints must be addressed with the international community’s support to build a path towards a sustainable energy future. Ultimately, the energy transition process represents a win-win strategy to mitigate climate change and energy vulnerability.
Cette thèse contribue à la littérature sur les petits États insulaires en développement (PEID) au regard des défis et les opportunités pour les systèmes énergétiques insulaires de répondre au changement climatique et de construire un avenir énergétique durable. Le changement climatique anthropique et ses impacts sans équivoque sur tous les aspects de l’existence humaine font consensus. Les PEID en particulier subissent les effets disproportionnés du changement climatique. Étant principal émetteur de gaz à effet de serre (GES), le secteur énergétique revêt une importance stratégique pour répondre au changement climatique, lorsque intégré de manière adéquate dans les politiques climatiques et énergétiques. La littérature existante sur le lien entre l’énergie, l’économie et l’environnement néglige les défis auxquels sont confrontés ces petits territoires insulaires, une lacune que cette thèse vise à combler. Nous étudions les facteurs qui rendent les systèmes énergétiques insulaires vulnérables. Nous nous interrogeons également quant au rôle de la transition énergétique dans l’atténuation de leur vulnérabilité énergétique.Pour ce faire, nous construisons d’abord un indice composite de vulnérabilité énergétique qui identifie les dimensions critiques de la vulnérabilité énergétique pour 36 PEID. Assurer l’adéquation entre l’offre et la demande d’électricité est un exercice délicat, car les systèmes électriques deviennent plus diversifiés, numériques et décentralisés, ce qui rend la gestion du réseau plus complexe. En utilisant la République de Maurice (RdM) comme étude de cas, nous étudions d’abord les moteurs de la consommation d’électricité et la dynamique temporelle sous-jacente sur la période 1978-2019. Nous étudions ensuite la faisabilité économique et technique de la mise en oeuvre des objectifs énergétiques et climatiques en utilisant une approche d’optimisation des coûts sur la période 2019-2050. La dimension environnementale, représentée par l’intensité carbone de l’énergie primaire, contribue le plus à la vulnérabilité des systèmes énergétiques insulaires. Ce qui incite l’abandon progressif des énergies fossiles dont les territoires insulaires dépendent largement. Le déclenchement et l’accélération du “big switch” décourageraient également les modes de production et de consommation non-durables. Par ailleurs, nous montrons que les politiques d’économie d’énergie dans le secteur de l’électricité n’entravent pas nécessairement la croissance économique dans la RdM. Ces mesures, combinées à des trajectoires de transition à faibles émissions, peuvent aider la RdM à mieux appréhender la problématique du changement climatique. Ce processus ne nécessite pas nécessairement des avancées technologiques importantes. Il faut surtout s’intéresser aux contraintes économiques, environnementales et politiques avec le soutien de la communauté internationale pour construire un futur énergétique durable. En définitive, le processus de transition énergétique représente une stratégie gagnant-gagnant pour atténuer le changement climatique et la vulnérabilité énergétique.
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tel-03597537 , version 1 (04-03-2022)

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  • HAL Id : tel-03597537 , version 1

Cite

Anna Genave. Essays on energy vulnerability and energy transition in Small Island Developing States. Economics and Finance. Université de la Réunion, 2021. English. ⟨NNT : 2021LARE0030⟩. ⟨tel-03597537⟩
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