Ny tilgang til energistrategi tegner sig for usikkerhed

Mange lande – inklusive Schweiz – er ved at udvikle en energistrategi for at opfylde forskellige mål, såsom at reducere afhængigheden af ​​fossile brændstoffer, skære CO ₂ emissioner og fremme af energiomstillingen. Det betyder, at regeringer skal træffe vigtige beslutninger om, hvilke strømkilder der skal prioriteres i fremtiden, og hvilke teknologier der skal investeres i. for at finde den rette balance mellem at holde de offentlige udgifter under kontrol og fremme ren energi.

Disse strategiske beslutninger er generelt baseret på prognoser for naturgaspriser, omkostninger til solenergi, elbehov og hundredvis af andre parametre. I dag, energiplanlæggere indtaster disse prognoser i computermodeller, der derefter identificerer de "bedste" strategier. Men fordi disse prognoser strækker sig over omkring 20-50 år, de er ofte forkerte - hvilket betyder, at modellernes output ofte er forkert, også. Og det kan føre til dårlige politiske beslutninger.

Gasfyrede kraftværker lukkes ned, før de nogensinde bliver taget i brug

"For eksempel, Holland har investeret massivt i gasfyrede kraftværker, baseret på en antagelse om, at prisen på naturgas ville forblive lav, " siger Stefano Moret, en postdoc-forsker ved EPFL's School of Engineering (Industrial Process and Energy Systems Engineering Group) og forfatter til undersøgelsen. "Imidlertid, deres prognoser var forkerte, og mange kraftværker blev lukket ned, før de nogensinde blev taget i brug."

En ny model til at overveje usikkerhed

EPFL-forskerne udviklede en ny tilgang, der tager højde for usikkerhed i energistrategibeslutninger. Mere specifikt, de kom med en model, der bruger en række værdier for hver inputdata i stedet for et fast tal. "I stedet for at sige, at prisen på naturgas vil være 3 cents per kilowatt-time i de næste par år, for eksempel, vi kan indtaste et interval på mellem 1,5 og 5 cent, alt efter hvordan markedet udvikler sig. Det betyder, at vores model kan inkorporere variationer i priser, omkostninger og efterspørgsel, " siger Moret. Holdets forskning tyder på, at når først man tager en sådan usikkerhed ind, energistrategier, der er stærkt afhængige af vedvarende energi, er ikke nødvendigvis dyrere end dem, der er afhængige af fossile brændstoffer. Deres resultater er netop blevet offentliggjort i European Journal of Operational Research.

Mange fejler i tidligere fremskrivninger

Forskernes model, kaldet Energyscope, er "en matematisk repræsentation af et energisystem med over 100 forskellige inputparametre, " siger Moret. "Problemet med de modeller, som regeringer i øjeblikket bruger, er, at de er ekstremt komplicerede og ikke kan arbejde med rækkevidder." Hvad mere er, mange af disse modeller er ikke tilgængelige som open source-applikationer og har derfor begrænset rækkevidde.

Forskerne fandt mange fejl i tidligere fremskrivninger, med beregnede værdier fra så meget som 200-300 procent fra faktiske værdier. Et sådant eksempel er prognoser for naturgaspriser i USA.

De områder, som forskerne programmerede ind i deres model - for hver af de hundredvis af parametre - er baseret på historiske data og ekspertudtalelser. For eksempel, at bestemme rækkevidden af ​​fremtidige rentesatser, de brugte data og fremskrivninger fra centralbanker og talte med økonomiprofessorer.

Deres forskning blev udført inden for rammerne af Joint Activity Scenarios &Modeling (JA-S&M)-projektet for de schweiziske kompetencecentre for energiforskning (SCCER), som samler otte universiteter for at komme med anbefalinger til energimodellering til det schweiziske forbundsråd. Den model, som den schweiziske regering i øjeblikket bruger, er udviklet i den private sektor og er ikke open source. EPFL-teamet har til hensigt at skitsere en mere ambitiøs strategi, der vil reducere CO ₂ emissioner yderligere.