Energy Transition Scenarios and Their Economic Impacts in the Extended Neoclassical Model of Economic Growth
| dc.contributor.author | Režný, Lukáš | |
| dc.contributor.author | Bureš, Vladimír | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-18T12:32:00Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Introduction: Energy return on energy invested (EROEI) of fossil fuels has been declining sharply, while modern renewable energy sources generally have even lower EROEI than fossil fuels. It has been repeatedly proven that economic growth expressed in the form of growth of real Gross Domestic Product (GDP) is closely related to intensified energy consumption and escalated usage of natural resources in general. This problem remains scarcely explored in pure economic modelling. Objectives: This study presents a novel model titled Energy Extended Neoclassical Growth Model (EENGM), which focuses on the consequences of declining quantity and quality of extractable fossil fuels and lower quality of the succeeding renewable energy technology for economic growth. Method: The Neoclassical growth model is translated into a system dynamics format and is extended by important feedback mechanisms, which are identified as important from the literature and mostly missing from the analyzed system dynamics models with a similar scope. Two scenarios assess the EENGM performance: business as usual (BAU) and the sustainability strategy (SUS). Results: Sensitivity analysis is performed for the Energy Return on Energy Invested (EROEI) parameter and results in the investment share in GDP varying between 27 and 40%, while the energy sector investment largely displaces investment in other economic sectors. The EENGM is associated with new behavior whereby the underperforming energy sector limits GDP growth and seizes most of the available investment. The adoption of the SUS strategy causes 28% lower cumulative fossil fuel aggregate consumption which still corresponds to higher than 1.5 degrees C global warming compared to the preindustrial levels. Conclusion: The share of consumption in the GDP of an economy undergoing energy transition can approach levels previously seen only in totally war-oriented economies. Even omitting other negative environmental feedback, the feasibility of the successful energy transition of the system in its contemporary form, with the currently available renewable energy technology, seems to be highly uncertain. | eng |
| dc.description.abstract-translated | Úvod: Energetická návratnost investované energie (EROEI) fosilních paliv prudce klesá, zatímco moderní obnovitelné zdroje energie mají obecně ještě nižší EROEI než fosilní paliva. Bylo opakovaně prokázáno, že ekonomický růst vyjádřený formou růstu reálného hrubého domácího produktu (HDP) úzce souvisí s intenzivnější spotřebou energie a zvýšeným využíváním přírodních zdrojů obecně. Tento problém zůstává nedostatečně prozkoumán v čistě ekonomickém modelování. Cíle: Tato studie představuje nový model s názvem Energeticky rozšířený neoklasický růstový model (EENGM), který se zaměřuje na důsledky klesajícího množství a kvality těžitelných fosilních paliv a nižší kvality následných technologií obnovitelných zdrojů energie pro hospodářský růst. Metoda: Neoklasický růstový model je převeden do formátu systémové dynamiky a je rozšířen o důležité mechanismy zpětné vazby, které jsou z literatury označeny jako důležité a většinou chybí v analyzovaných modelů dynamiky systému s podobným rozsahem. Výkonnost systému EENGM hodnotí dva scénáře: obvyklé chování (Bussiness as Usual - BAU) a strategie udržitelnosti (Sustainability Strategy - SUS). Výsledky: Analýza citlivosti byla provedna pro parametr energetické návratnosti investované energie (EROEI) a vedla k podílu investic na HDP pohybujícím se mezi 27 a 40%, zatímco investice v odvětví energetiky do značné míry vytlačují investice do jiných hospodářských odvětví. EENGM je spojen s novým chováním, kdy nedostatečně výkonný energetický sektor omezuje růst HDP a využívá většinu dostupných investic. Přijetí strategie SUS způsobuje o 28% nižší kumulativní spotřebu fosilních paliv, která stále odpovídá globálnímu oteplování vyššímu než 1,5 ° C ve srovnání s předindustriálními úrovněmi. Závěr: Podíl spotřeby na HDP hospodářství, které prochází energetickou transformací, se může přiblížit úrovním, které se dříve projevovaly pouze v na válku orientovaných ekonomikách. I přes opomenutí jiné negativní zpětné vazby na životní prostředí se zdá, že proveditelnost úspěšného energetického přechodu systému v jeho současné podobě se současnou dostupnou technologií obnovitelných zdrojů energie je velmi nejistá. | cze |
| dc.format | p. "Article Number: 3644" | |
| dc.identifier.doi | 10.3390/su11133644 | |
| dc.identifier.issn | 2071-1050 | |
| dc.identifier.obd | 43875372 | |
| dc.identifier.scopus | 2-s2.0-85068645933 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12603/3175 | |
| dc.identifier.wos | 000477051900142 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.peerreviewed | yes | |
| dc.project.ID | Projekt excelence “Decision Support Systems: Principles and Applications”. Projekt excelence “Advanced methods in health economic evaluation” | |
| dc.publicationstatus | postprint | |
| dc.publisher | MDPI-Molecular diversity preservation international | |
| dc.relation.ispartof | Sustainability, volume 11, issue: 13 | eng |
| dc.relation.publisherversion | https://www.mdpi.com/2071-1050/11/13/3644/htm | |
| dc.rights.access | Open Access | |
| dc.rights.license | CC BY | |
| dc.source.url | https://www.mdpi.com/2071-1050/11/13/3644/htm | |
| dc.subject | economic dynamics | eng |
| dc.subject | energy transition | eng |
| dc.subject | neoclassical growth model | eng |
| dc.subject | EROEI | eng |
| dc.subject | feedback structure | eng |
| dc.subject | system dynamics | eng |
| dc.subject | ekonomická dynamika | cze |
| dc.subject | změna zdrojů energie | cze |
| dc.subject | neoklasický model růstu | cze |
| dc.subject | EROEI | cze |
| dc.subject | zpětnovazební struktura | cze |
| dc.subject | systémová dynamika | cze |
| dc.title | Energy Transition Scenarios and Their Economic Impacts in the Extended Neoclassical Model of Economic Growth | eng |
| dc.title.alternative | Scénáře změny zdrojů energie a jejich ekonomické dopady v rozšířeném neoklasickém modelu ekonomického růstu | cze |
| dc.type | article |