Energy and Climate Change Modeling and Scenarios

Synthetic program:

L'obiettivo principale del corso è quello di studiare la sfida del cambiamento climatico utilizzando strumenti quantitativi. Nello specifico, l'obiettivo è quello di apprendere gli elementi di base dei problemi globali dell'energia e del clima, valutare le soluzioni con particolare attenzione al settore energetico e utilizzare modelli di ottimizzazione e simulazione per valutare le strategie di riduzione delle emissioni e di adattamento. Per fare ciò, una discussione sui fondamenti dei sistemi di economia globale, energia, terra e clima sarà completata dallo sviluppo e dalle applicazioni di modelli matematici che integrano queste componenti chiave. Il corso insegnerà anche i linguaggi di programmazione utilizzati nella pianificazione del clima e dell'energia, come GAMS, R e Python. Il corso utilizza metodi di insegnamento innovativi, in particolare è un corso in aula invertita: gli studenti formeranno gruppi di 4/5 studenti e lavoreranno su progetti per migliorare uno o più modelli numerici integrati per affrontare le soluzioni di cambiamento climatico, sia sulla mitigazione che sull'adattamento.

Topic 1: Introduction to the global grand challenges: economy, energy, land, water and climate
Topic 2: Fundamentals of climate economics
Topic 3: Introducing the tools of Integrated Assessment Models
Topic 4: Mathematical Modeling and Optimization using the GAMS language
Topic 5: The simplest integrated energy-economy-climate model: the DICE model
Topic 6: Increasing complexities: energy systems, air pollution, land use and water use
Topic 7: Model calibration, diagnostics and validation
Topic 8: The role of technology and its progress towards a low carbon economy
Topic 9: Energy, economic development and green growth
Topic 10: Accounting for Risks and Uncertainty: Monte Carlo and stochastic programming modeling applications
Topic 11: Global Environmental Policies and Agreements: Modeling strategic interactions
Topic 12: Modeling European energy and climate policies
Topic 13: Statistical analysis of the past and projected drivers of the global grand challenges using R Studio