MEDEAS
(Modelling the Energy Development under Environmental And Socioeconomic constraints)
Los modelos MEDEAS son un conjunto de IAMs que se desarrollaron dentro del proyecto europeo de mismo nombre MEDEAS (Modelling the Energy Development under Environmental And Socioeconomic constraints). Fueron diseñados utilizando la dinámica de sistemas, la cual facilita la integración del conocimiento desde diferentes perspectivas. La dinámica de sistemas es una metodología utilizada para analizar y modelar el comportamiento temporal en entornos complejos debido a su capacidad para representar explícita y dinámicamente realimentaciones, retrasos existentes en el sistema y no linealidades.
El conjunto de modelos de simulación MEDEAS está compuesto por modelos en tres diferentes escalas geográficas: global (MEDEAS-W), Unión Europea (MEDEAS-EU) y país (MEDEAS-AUT y MEDEAS-BGR). Por simplicidad, la integración entre modelos es secuencial (una sola dirección): los modelos “padre” (W, EU) proporcionan entradas a los modelos “hijo” (EU, país).
Todos los modelos tienen una estructura modular y flexible. Los modelos están estructurados en nueve módulos principales: (1) economía, (2) demanda de energía, (3) disponibilidad de energía, (4) infraestructuras energéticas y tasa de retorno energético, (5) minerales, (6) uso de la tierra, (7) agua, (8) clima y emisiones e (9) indicadores de impactos sociales y medioambientales.
MEDEAS – W
Los modelos MEDEAS son Modelos de Evaluación Integrada (IAMs por sus siglas en inglés) desarrollados con el objetivo de informar la toma de decisiones para la transición a un sistema energético sostenible. Se trata de modelos de código abierto que prestan especial atención a las restricciones biofísicas, económicas, sociales y tecnológicas. En particular, los modelos MEDEAS incluyen: representación de restricciones biofísicas a la disponibilidad de energía; modelado de las inversiones en minerales y energía para la transición energética, lo que permite una evaluación dinámica de las posibles escaseces de minerales y el cálculo de la energía neta disponible para la sociedad; representación coherente de los daños causados por el cambio climático con las estimaciones realizadas por científicos naturales; integración de datos sectoriales detallados y estructura económica (análisis de input-ouput) combinado con dinámica de sistemas; sustituciones energéticas motivados escasez física; y un rico conjunto de indicadores de impacto socioeconómico y ambiental.
Modelo en software Vensim
Documentación
Publicaciones relacionadas con MEDEAS-W (selección)
Pulido Sánchez, D., Capellán-Pérez, I., De Castro, C., Frechoso, F. 2022. Material and energy requirements of transport electrification. Energy & Environmental Science 2022. https://doi.org/10.1039/D2EE00802E
Iñigo Capellán-Pérez; Carlos de Castro. Transición a energías renovables y demanda de minerales. Minería y extractivismos. Granada, (España): Editorial Universida de Granada, 2022. Available on-line at: <https://editorial.ugr.es/libro/mineria-y-extractivismos_138873/>. ISBN 9788433869258.
Pulido Sánchez, D., Capellán-Pérez, I., Mediavilla, M., De Castro, C., Frechoso, F., 2021. Análisis de los requerimientos de materiales de la movilidad eléctrica mundial. DYNA, 2020. DYNA, Vol. 96, pp. 207 – 213. https://doi.org/10.6036/9893
De Blas, I., Mediavilla, M., Capellán-Pérez, Í.,Duce, C., 2020. The limits of transport decarbonization under the current growth paradigm. Energy Strategy Reviews, 32, 100543. https://doi.org/10.1016/j.esr.2020.100543 (open access)
Solé, J., Samsó, R., García-Ladona, E., García-Olivares, A., Ballabrera-Poy, J., Madurell, T., Turiel, A., Osychenko, O., Álvarez, D., Bardi, U., Baumann, M., Buchmann, K., Capellán-Pérez, Í., Černý, M., Carpintero, Ó., De Blas, I., De Castro, C., De Lathouwer, J-D., Duce, C., Eggler, L., Enríquez, J.M., Falsini, S., Feng, K., Ferreras, N., Frechoso, F., Hubacek, K., Jones, A., Kaclíková, R. Kerschner, C., Kimmich, C., Lobejón, L.F., Lomas, P.L., Martelloni, G., Mediavilla, M., Miguel, L.J., Natalini, D., Nieto, J., Nikolaev, A., Parrado, G., Papagianni, S., Perissi, I., Ploiner, C., Radulov, L., Rodrigo, P., Sun, L., Theofilidi, M., 2020. Modelling the renewable transition: Scenarios and pathways for a decarbonized future using pymedeas, a new open-source energy systems model. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 132, 110105. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110105 (open access)
Capellán-Pérez, I., Blas, I. de, Nieto, J., Castro, C. de, Miguel, L.J., Carpintero, Ó., Mediavilla, M., Lobejón, L.F., Ferreras-Alonso, N., Rodrigo, P., Frechoso, F., Álvarez-Antelo, D., 2020. MEDEAS: a new modeling framework integrating global biophysical and socioeconomic constraints. Energy Environmental Science. https://doi.org/10.1039/C9EE02627D (MEDEAS FRAMEWORK:)
J. Nieto, O. Carpintero, L.J. Miguel, I. de Blas. 2019. Macroeconomic modelling under energy constraints: Global low carbon transition scenarios. Energy Policy, article in press. Free available as pre-print text: Macro modelling under energy constraints_Preprint
De Blas, I., L.J. Miguel, I. Capellán-Pérez. 2019. Modelling of sectoral energy demand through energy intensities in MEDEAS integrated assessment model. Energy Strategy Reviews 26, 100419. Free available in UVaDOCs: https://uvadoc.uva.es/handle/10324/39277
Capellán-Pérez, I., C. de Castro, L.J. Miguel González. 2019. Dynamic Energy Return on Energy Investment (EROI) and material requirements in scenarios of global transition to renewable energies. Energy Strategy Reviews 26, 100399 (open access).
Capellán-Pérez, I., D. Álvarez-Antelo , Luis J. Miguel. 2019. Global Sustainability Crossroads: A Participatory Simulation Game to Educate in the Energy and Sustainability Challenges of the 21st Century. Sustainability, 11 (13), 3672. (PDF AAM en castellano)
MEDEAS – EU
MEDEAS-EU sigue el enfoque de modelado así como los principales elementos estructurales y módulos de MEDEAS-W, con algunas particularidades dado su alcance regional. El modelo requiere como entrada los resultados de la simulación del modelo MEDEAS-World, que proporcionan la condición de contorno de las simulaciones regionales. La estructura de ambos modelos es similar y consta de 9 módulos: Economía, Demanda de energía, Infraestructuras energéticas, Disponibilidad energética, Materiales, Uso del Suelo, Clima e Indicadores de Impactos Sociales y Ambientales. Entre las principales novedades de este modelo con respecto a otros IAMs se encuentran la integración de matrices input-output, la retroalimentación entre variables de los módulos ambiental, económico y energético y la estimación y retroalimentación de la EROI. En particular, la adaptación al nivel regional EU27 incluye la representación del comercio (tanto a nivel de bienes/servicios finales como de energía primaria) con el resto del mundo, así como una representación simplificada del uso del suelo.
Modelo en software Vensim
Documentación
Publicaciones relacionadas con MEDEAS-eu
Samsó, R., De Blas, I., Perissi, I., Martelloni, G., Solé, J. 2020. Scenario analysis and sensitivity exploration of the MEDEAS Europe energy-economy-environment model. Energy Strategy Reviews, Volume 32, 100582. https://doi.org/10.1016/j.esr.2020.100582
Nieto, J., Carpintero, Ó., Lobejón, L.F., Miguel, L.J., 2020. An ecological macroeconomics model: The energy transition in the EU. Energy Policy, 145, 111726. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2020.111726
Capellán-Pérez, I., Blas, I. de, Nieto, J., Castro, C. de, Miguel, L.J., Carpintero, Ó., Mediavilla, M., Lobejón, L.F., Ferreras-Alonso, N., Rodrigo, P., Frechoso, F., Álvarez-Antelo, D., 2020. MEDEAS: a new modeling framework integrating global biophysical and socioeconomic constraints. Energy Environmental Science. https://doi.org/10.1039/C9EE02627D (MEDEAS FRAMEWORK)