Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Strategic planning for sustainable heating in cities: A morphological method for scenario development and selection
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.ORCID iD: 0000-0002-8067-3787
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.ORCID iD: 0000-0001-5550-1601
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology. Environmental Policy Centre, Finnish Environment Institute SYKE.ORCID iD: 0000-0002-9869-9707
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.ORCID iD: 0000-0001-7020-1551
2017 (English)In: Applied Energy, ISSN 0306-2619, E-ISSN 1872-9118, Vol. 186, no Part 2, p. 1115-1125Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

The transition to more sustainable heating systems requires socio-technical approaches to strategic planning. Scenario development plays a key role in strategic planning, as the process supports the development of future visions and actions required for their realisation. However, new approaches to scenario development are required to address the limitations of conventional scenario development methods, such as the cognitive barriers of ‘groupthink’, reluctance to consider ‘outside-the-box’ options, handling of complexity, and ad hoc scenario selection and general non-transparency of scenario development processes. This paper describes the development and implementation of a novel method for scenario development and selection in the context of participatory strategic planning for sustainable heating in cities. The method is based on the morphological approach and a number of scenario criteria including transparency,reliabilitycoveragecompletenessrelevance/densitycreativityinterpretabilityconsistencydifferentiation and plausibility. It integrates creativity workshops and interdisciplinary stakeholder participation to enhance the ownership and legitimacy of the scenarios. The approach entails the generation of a complete space of scenarios for heating systems and reduction of this space using cross-consistency analysis and project-specific requirements. Iterative development and implementation of the method is illustrated using two participatory backcasting projects focused on strategic planning for providing a comfortable indoor climate for Bila Tserkva, Ukraine, and Niš, Serbia by the year 2030. The results demonstrate that the method helps overcome the limitations of conventional approaches to scenario development and supports rigorous and transparent selection of a scenario set for participatory analysis. The method fostered the elicitation of consensus-based scenarios for more sustainable heating systems in both cities with regard to the quality of indoor comfort, environmental impact, resource efficiency and energy security.

Place, publisher, year, edition, pages
Elsevier, 2017. Vol. 186, no Part 2, p. 1115-1125
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-191480DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.07.008ISI: 000390075400004Scopus ID: 2-s2.0-84996939042OAI: oai:DiVA.org:kth-191480DiVA, id: diva2:956668
Note

QC 20160914

Available from: 2016-08-31 Created: 2016-08-31 Last updated: 2019-03-13Bibliographically approved
In thesis
1. Steering sustainability transitions? Modular participatory backcasting for strategic planning in the heating and cooling sector
Open this publication in new window or tab >>Steering sustainability transitions? Modular participatory backcasting for strategic planning in the heating and cooling sector
2019 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Alternative title[sv]
Styra omställningsprocesser för ökad hållbarhet? Modulär deltagande backcasting för strategisk planering inom värme och kyla
Abstract [en]

Fostering sustainability transitions in the heating and cooling sector is a necessary and urgent issue. Steering mechanisms can enable coordination of actions by different actors towards common sustainability goals. Previous studies have identified requirements relevant for such steering frameworks, but have not specifically addressed planning in the highly contextual heating and cooling sector. Participatory backcasting (PB) possesses a number of relevant characteristics for use as a planning framework in this sector, but its adaptability and potential impact first need to be addressed.

This thesis sought to advance strategic planning in the heating and cooling sector by improving the adaptability, transparency and reflexivity of PB processes and extending their impact beyond individuals directly involved, so-called social scales of impact. Key research objectives of the present work were to: (1) develop a strategic planning framework for the heating and cooling sector based on PB and examine its adaptability to local contexts, (2) develop methods for scenario development, selection and analysis to allow for co-informing between modelling and participatory processes within PB-based strategic planning, and (3) identify factors that could influence the social scales of the impact of participatory strategic planning processes.

Objectives 1 and 2 were pursued in a multiple case study involving transdisciplinary research over one-year PB-based planning processes in Bila Tserkva, Ukraine (Case I) and Niš, Serbia (Case II). The social scales of impact (Objective 3) were studied in a single case – a Swedish project aimed at advancing the practice of long-term planning in regions ‘Region 2050’ (Case III). In all cases, both theoretical and empirical research were conducted.

The study proposes a novel framework, modular participatory backcasting (mPB), for strategic planning in the heating and cooling sector. The framework integrates principles of modularity, participatory modelling, and transdisciplinarity. The results of mPB implementation in Case I and Case II suggest that the framework has acceptable adaptability to local contexts. Greater reflexivity and transparency in the scenario development, selection and analysis were achieved by developing a morphological method and implementation of participatory modelling approaches. Finally, boundary spanning individuals, collaborations and institutional plurality were identified in Case III as important factors for broadening the social scales of impact of participatory strategic planning processes.

Abstract [sv]

Det är både angeläget och brådskande att främja hållbara omställningsprocesser för värme och kyla inom energisektorn. Det finns olika styrmekanismer som kan möjliggöra samordning av olika aktörers insatser mot gemensamma hållbarhetsmål inom sektorn. Tidigare studier har identifierat relevanta krav för styrning av ett ramverk för detta, men de har då inte specifikt behandlat styrning inom värme och kyla. Deltagande backcasting (eng. participatory backcasting, PB) har ett antal relevanta egenskaper för att kunna användas som just ett sådant ramverk för planering inom området. Däremot behöver användning av PB i sektorn utvärderas med avseende på lokal anpassningsbarhet och användbarhet.

Den här avhandling syftar till att vidareutveckla strategisk planering för området värme och kyla genom att öka anpassningsbarheten, transparensen och reflixiviteten av PB-processer samt genom att utvidga ramverkets påverkan till ett vidare sammanhang (än de individer som är direkt berörda). De huvudsakliga forskningsmålen var att: (1) utveckla ett strategiskt ramverk för planering för området värme och kyla baserad på PB och att undersöka hur anpassningsbart ramverket är i förhållande till lokala förutsättningar; (2) utforska metoder för utveckling, urval och analys av scenarier som möjliggör informationsöverföring mellan modellering och deltagandeprocesser inom strategisk planering baserad på PB; och (3) identifiera faktorer som kan sprida påverkan bortom de individer som är direkt involverade i deltagandeprocesserna.

Mål 1 och 2 har behandlats i en flerfallstudie som omfattar tvärvetenskaplig forskning över ett års tid, PB-baserade planeringsprocesser i Bila Tserkva, Ukraina (Fall I) och Niš, Serbien (Fall II). De vidare effekterna av deltagandeprocesserna studerades i en fallstudie i Sverige där projektet syftade till att vidareutveckla praktiken för långsiktig planering i regioner, framsynsprocessen ”Region 2050” (Fall III). I samtliga fall kombinerades teoretisk och empirisk forskning.

Studien föreslår ett nytt ramverk, modulär deltagande backcasting (mPB), för strategisk planering inom värme och kyla. Ramverket integrerar principer för modularitet, deltagandemodellering och tvärvetenskaplighet. Implementering av modulär deltagande backcasting (mPB) visar godtagbar lokal anpassningsbarhet vid användning i både Fall I och Fall II. Genom utveckling av en morfologisk metod samt införandet av deltagande modelleringsprocesser uppnåddes en högre grad av reflexivitet och ökad transparens i de PB-baserade planeringsprocesserna för scenarioutveckling, scenariourval och scenarioanalys. Slutligen identifierades faktorer som gränsgöverskidare (eng. boundary spanning individuals), samarbeten och institutionell mångfald som viktiga för att bredda PB-processens effekter i ett vidare sammanhang.

Abstract [uk]

Сприяння переходу до сталого розвитку в сфері тепло- та холодозабезпечення населених пунктів є однією з нагальних потреб в енергетиці. Тоді як досягнення цілей сталого розвитку (англ. Sustainable Development Goals) потребує координації та взаємодії різних акторів. Попередні дослідження визначили ключові вимоги, яким мають відповідати координаційні механізми в інфраструктурних секторах. В той же час, такі механізми та зокрема стратегічне планування в сфері тепло- та холодозабезпечення, яка суттєво залежить від умов функціонування, залишаються мало розробленими. Беккастинг із залученням всіх зацікавлених акторів (англ. participatory backcasting, PB) вирізняється низкою характеристик, що роблять його цікавим для вивчення в контексті довгострокового планування в цій сфері.

Дане дослідження присвячене вдосконаленню стратегічного планування в сфері тепло- та холодозабезпечення шляхом підвищення адаптивності, прозорості та рефлексивності процесів на основі PB. Дослідження передбачає вивчення наступних задач: (1) розроблення підходу до стратегічного планування в сфері тепло- та холодозабезпечення на основі PB та вивчення його адаптивності до локальних умов, (2) розроблення методів для побудови, вибору та аналізу сценаріїв, які б дозволяли взаємне інформування між моделюванням та процесами планування на основі PB, та (3) визначення факторів, які можуть посилити вплив процесів стратегічного планування на трансформації на рівні організацій та всієї системи.

Вивчення задач (1) і (2) було реалізовано як трансдисциплінарне дослідження двох кейсів – процесів стратегічного планування тривалістю один рік кожен в містах Біла Церква, Україна (Кейс I) та Ніш, Сербія (Кейс II). Дослідження задачі (3) базувалося на проекті  “Region 2050”, який мав на меті вдосконалення підходів до стратегічного планування в регіонах Швеції (Кейс III).

На основі результатів дослідження, запропоновано новий підхід до стратегічного планування в сфері тепло- та холодозабезпечення – модульний беккастинг (англ. modular participatory backcasting, mPB). Цей підхід було розроблено з використанням принципів модулярності, участі різних акторів у моделюванні та принципу трансдисциплінарності. Тестування mPB у двох кейсах (Кейси I та II) продемонструвало прийнятну адаптивність підходу до локальних умов та обмежень проектів. Розроблені методи для побудови та аналізу сценаріїв — морфологічний метод та метод моделювання за участі акторів, підвищили прозорість та рефлексивність розробки сценаріїв, а також збільшили кількість розглянутих альтернатив. В рамках Кейсу III було визначено, що (а) роль осіб як посередників між різними контекстами (англ. boundary spanning individuals), (б) співпраця та (в) інституційний плюралізм є важливими факторами для посилення впливу процесів стратегічного планування

Abstract [sr]

Podsticanje promena, koje doprinose poboljšanju održivosti sektora grejanja i hlađenja, je neophodan i neodložan zadatak. Različitim mehanizmima upravljanja može se uspostaviti koordinacija akcija različitih aktera u cilju ispunjenja zajedničkog cilja. Prethodne studije i radovi identifikovali su zahteve koje treba da ispune sistemi upravljanja, ali se nisu bavili planiranjem u specifičnom kontekstu sektora grejanja i hlađenja. Participativni bekkasting (engl. participatory backcasting, PB) metoda planiranja bi u toku procesa planiranja uzela u obzir brojne uticajne činioce i karakeristike vezane za ovaj sektor. Međutim, prvo se mora utvdtiti adaptibilnost i potencijalni uticaj primene ove metode.

Ova teza bavi se unapređenjem procesa strateškog planiranja u sektoru grejanja i hlađenja, koji je zasnovan na unapređenju adaptibilnosti, transparentnosti i refleksivnosti PB procesa i širenjem uticaja procesa, sa direknto uključenih pojedinace na širu društvenu zajednicu. Osnovni ciljevi istraživanja bili su: (1) da se razvije strateški okvir za planiranje u sektoru grejanja i hlađenja zasnovan na PB i da se ispita njegova adaptibilnost na lokalne uslove, (2) da se razviju metode za razvoj, selekciju i analizu scenarija sa uspostaviljanjem razmene informacija između modeliranja i participativnog procesa, a koji se sprovode u okviru strateškog planiranja zasnovanog na PB i (3) da se identifikuju faktori koji mogu da imaju širi društveni uticaj indukovan procesom participativnog strateškog planiranja.

Ciljevi 1 i 2 obrađivani su u višestrukoj studiji slučaja koje je uključivalo transdisciplinarno istraživanje. Istraživanje je trajalo duže od godinu dana i obuhvatilo je proces planiranja zasnovan na PB na primeru Bele Crkve, Ukrajina (Slučaj I) i primeru Niša, Srbija (Slučaj II). Nivoi šireg društvenog uticaja (Cilj 3) su istraživani na primeru švedskog  projekta koji je imao za cilj unapređenje procesa dugoročnog planiranja u regionima, ‘Region 2050’ (Slučaj III). U svim analiziranim slučajevima teoretsko istraživanje je kombinovano sa empirijskim podacima.

Sprovedeno istraživanje predlaže novi okvir za strateško planiranje u sektoru grejanja i hlađenja, modularni participativni bekkasting (mPB). Predloženi okvir integriše principe modularnosti, participativnog modeliranja i transdisciplinarnosti. Rezultati ukazuju da mPB ima prihvatljivu adaptibilnost za primenu u Slučaju I i Slučaju II. Veća refleksivnost i transparentnost procesa razvoja scenarija, njihovog izbora i analize postignute su razvojem morfološke metode i primenom principa participativnog modeliranja. Konačno, uloga pojedinaca kao posrednika između različitih konteksta (engl. boundary spanning individuals), saradnja i institucionalni pluralizam su identifikovani u okviru Slučaja III kao važni faktori za širenje šireg društvenog uticaja kao rezultat procesa participativnog strateškog planiranja.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2019. p. 71
Series
TRITA-ABE-DLT ; 198
Keywords
Sustainability transitions, strategic planning, participatory backcasting, scenarios, modularity, participatory modelling, transdisciplinarity, organisational changes, heating and cooling sector, Omställningsprocesser, strategisk planering, deltagande backcasting, modularitet, deltagandemodellering, tvärvetenskap, organisationsförändringar, uppvärmning och kylning
National Category
Energy Systems Environmental Management
Research subject
Industrial Ecology
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-246119 (URN)10.30746/TRITA-ABE-DLT-198 (DOI)978-91-7873-125-1 (ISBN)
Public defence
2019-04-12, F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm, 10:15 (English)
Opponent
Supervisors
Note

QC 20190314

Available from: 2019-03-15 Created: 2019-03-13 Last updated: 2019-04-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

Other links

Publisher's full textScopus

Authority records BETA

Pereverza, KaterynaPasichnyi, OleksiiLazarevic, DavidKordas, Olga

Search in DiVA

By author/editor
Pereverza, KaterynaPasichnyi, OleksiiLazarevic, DavidKordas, Olga
By organisation
Industrial Ecology
In the same journal
Applied Energy
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 393 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf