Bedre langsigtede prognoser kan hjælpe med overgangen til vedvarende energi

Omstillingen til vedvarende energi gør det vigtigere for elproducenterne at få præcis information om vejret, der kommer. Klimaforskere investerer i øjeblikket en betydelig indsats og ressourcer for at hjælpe dem med at få bedre langsigtede prognoser.

"Undersæsonmæssige og sæsonbestemte prognoser - hvilket betyder prognoser for de næste par uger og måneder - er stadig på et tidligt stadium, og det er meget udfordrende at give præcise forudsigelser, siger Jana Sillmann, forskningsdirektør ved CICERO Center for International Climate Research.

"Ikke desto mindre, der er sket betydelige fremskridt i det sidste årti, og disse prognoser er nu i stand til at forudsige udviklingen af ​​nogle store ekstreme vejrbegivenheder flere uger i forvejen, " siger Sillmann.

I en kommentar offentliggjort sent mandag i det videnskabelige tidsskrift Naturenergi , Sillmann og hendes kollega Anton Orlov, seniorforsker ved CICERO, og Ilaria Vigo, miljøøkonom ved Barcelona Supercomputing Center, forklare, hvordan energiindustrien kan drage fordel af bedre og mere pålidelige sæsonprognoser.

Mere vejrafhængig strømproduktion

Der er i høj grad brug for mere vedvarende energi, hvis verden skal formå at reducere kulstofemissionerne nok til at begrænse den globale opvarmning til maksimalt 1,5°C. Imidlertid, fordi produktionen af ​​ren energi er meget vejrafhængig, udvidelsen af ​​vedvarende energi gør strømforsyningen mere sårbar over for skiftende vejrforhold.

Der produceres meget lidt vindkraft, når vinden ikke blæser, og ingen solenergi genereres, når der ikke er sol. I mellemtiden Vandkraftproduktionen er afhængig af nedbør, der fører til vand i floder og i vandkraftmagasiner og kan dermed blive markant påvirket af klimaekstremiteter som tørke og oversvømmelser.

Hvor meget ren strøm der produceres har en enorm indflydelse på elpriserne, og fordi det brændstof, der er nødvendigt til vedvarende energiproduktion - vind, sol og vand - er tilgængelig gratis, marginalomkostningerne ved vedvarende elproduktion er tæt på nul.

Jo mere strøm der genereres af vinden, sol- og vandkraftværker, jo lavere er engrospriserne på el, og når produktionen af ​​vedvarende energi er lav, elpriserne har en tendens til at stige.

Strømbehovet er også vejrafhængigt

Strømbehovet er også meget afhængigt af vejret og har en tendens til at stige, når vejret er koldt, og folk tænder for deres elvarmere. Men efterspørgslen efter elektricitet stiger også, når det bliver så varmt, at der er behov for aircondition for at køle ned.

Vejrforhold, der ikke er i overensstemmelse med årstidens normer - såsom ekstremt kolde vintre eller usædvanligt varme somre - kan resultere i usædvanligt højt eller lavt elforbrug, og til højere eller lavere vedvarende elproduktion end normalt.

Vejret er derfor en vigtig bestemmende faktor for engrospriserne på el. Imidlertid, energiselskaber sælger ofte deres elproduktion på terminsmarkedet i god tid, og priserne på elkontrakter for de kommende uger og måneder er i høj grad afhængige af den forventede elefterspørgsel og udbud af ren energi.

Kan føre til mere succesfuld energihandel

Hvorvidt aktørerne på energimarkedet har lavet en god handel, står klart, når leveringsdagen kommer:Hvis afregningsprisen på energibørsen - den såkaldte elspotpris - bliver lavere end prisen for levering samme dag i terminsmarked, så var terminskontrakten overvurderet. Og omvendt:hvis terminsprisen er lavere end spot-out-turn, terminskontrakten var undervurderet.

Forudsigelse af vejret spiller en afgørende rolle i elprisprognoser, og sæsonbestemte prognoser kan således hjælpe energiselskaber med at forbedre deres afdækningsstrategi, forklarer Orlov.

"At have information om, hvor varmt, kold, fugtig, tør eller blæsende den kommende sæson kan være afgørende for at estimere, hvor høj eller lav både strømbehovet og vedvarende elproduktion vil være den sæson, " siger Orlov.

Hjælper med at forbedre beslutningstagning og planlægning

"Undersæsonmæssige og sæsonbestemte prognoser kan også hjælpe vedvarende energiselskaber og netoperatører med at forbedre risikostyringspraksis, tage højde for klimavariationer, siger Vigo.

Sæsonbestemte prognoser kan hjælpe producenter af vedvarende energi med at planlægge deres produktion med større nøjagtighed og over længere tidsrammer, fører til forbedret ydeevne for virksomheder med vedvarende energi, forklarer hun.

"Prognoser for de kommende uger og måneder kan også få elproducenterne til at blive opmærksomme på risikoen for forstyrrelser og skader fra storme og oversvømmelser på et tidligere tidspunkt, sætter dem i stand til bedre at forberede sig til sådanne begivenheder, " tilføjer Vigo.

Klimaændringer gør sæsonbestemte prognoser vigtigere

"Udfordringerne for energiselskaberne ved at skifte vejr vil blive yderligere forværret af klimaændringer, fordi det vil føre til mere ekstremt vejr, og dette gør det endnu vigtigere at fortsætte med at forbedre undersæson- og sæsonprognoser for at gøre dem mere pålidelige, siger Sillmann.

I modsætning til normale vejrudsigter, sæsonbestemte prognoser tager højde for fremtidens klima ved at give færdighedsscore, der måler nøjagtigheden af ​​prognoserne. Hvis færdighedsscoren er positiv, dette betyder, at prognosen er mere nøjagtig end klimatologi - som er afhængig af tidligere observationer og normalt er grundlaget for beslutningstagning i industrien for vedvarende energi, forklarer hun.

"Selvom det normalt er for groft og ikke beregnet til at simulere specifikke vejrbegivenheder, klimamodeller kan således informere os om de øgede chancer for mere ekstreme årstider på regionalt niveau, " tilføjer Sillmann.

Mere ekstremt vejr forude

Inden udgangen af ​​dette århundrede, klimaændringer forventes at føre til et skift i ekstrem nedbør i mange regioner – især i Nordeuropa og Nordøstamerika – fra sommer og tidligt efterår til sent efterår og vinter, forklarer Sillmann.

Hedebølgerne forventes at blive mere intense, hyppigere og længerevarende i Europa og Nordamerika, og varigheden af ​​forkølelsesperioder forventes at falde.

I øvrigt, i Middelhavsområdet, tørke forventes at starte tidligere og vare længere, og i Nordsøens kystområder, reduktioner i middeltrykniveauet i havoverfladen vil føre til flere storme.

"Klimaændringer har potentialet til at bringe ekstrem variabilitet i både efterspørgslen efter og udbuddet af elektricitet, og en sådan variation kan resultere i negative økonomiske konsekvenser for producenter af vedvarende energi, især hvis de er uforudsete, siger Orlov.

S2S4E-projektet

Sillmann, Orlov og Vigo er alle involveret i forskningsprojektet S2S4E (Sub-Seasonal to Seasonal Climate Forecasting for Energy), som er finansieret af EU's forsknings- og innovationsprogram Horizon 2020.

S2S4E arbejder på at gøre langsigtede prognoser mere pålidelige og nyttige, og for at nå dette mål, projektet har udviklet et nyt prognoseværktøj – S2S4E Decision Support Tool – som forbliver gratis at bruge indtil slutningen af ​​november.

S2S4E Decision Support Tool er specielt udviklet til energisektoren, og det viser de globale klimaudsigter, med prognose for nedbør, solstråling, temperatur, vindhastighed og strømbehov fra en uge til tre måneder frem.