Forskargrupp Energisystem
Klimatförändringarna driver på utfasningen av fossila bränslen inom energisektorn. Men för att minska koldioxidutsläppen måste avvägningar göras mellan motstridiga ekonomiska och miljömässiga mål. Vår forskargrupp använder metodik i framkant för att utveckla modeller för besluts- och policystöd.
.jpg){kind=spacer}
Foto: Tatiana Bartel/Mostphotos.
Energisektorer, till exempel el- och värmesektorn, är avgörande för industrialiserade länder. Samtidigt hör de till de största utsläppskällorna. Enligt International Energy Agency (IEA) står enbart elproduktionen för nästan 40 procent av de globala energirelaterade koldioxidutsläppen.
Under de senaste två decennierna har stöd till variabel förnybar energi (på engelska kallad variable renewable energy, VRE), till exempel vind- och solkraft, bidragit till utfasningen av fossil elproduktion i EU och andra OECD-länder. Samtidigt innebär elektrifieringen av närliggande sektorer – exempelvis uppvärmning, industriella processer och transporter – ett behov av snabba investeringar i ny kapacitet. Det behövs också en översyn av regelverken för koldioxidutsläpp och energieffektivitet.
Utmaningen att integrera VRE – samtidigt som förändringar på efterfrågesidan stimuleras – försvåras av elsektorns decentraliserade struktur i de flesta OECD-länder. Investerings- och driftbeslut för kraftverk tas vanligtvis av vinstmaximerande företag, medan statligt reglerade systemansvariga för överföring investerar i ny transmissionskapacitet. Ytterligare en utmaning är att framtidens elsektor kommer att omfatta en komplex mångfald av beslutsfattare och en ökad integration med andra energisektorer, exempelvis industrins efterfrågan och uppvärmning.
Även om en utbyggnad av VRE-kapacitet för att stödja elektrifieringen kan balanseras genom både flexibla produktionsanläggningar – till exempel kraftvärme och vattenkraft – och nya typer av aktörer med flexibel efterfrågan – exempelvis industriella konsumenter och prosumenter – kan flexibla anläggningar eller företag med tillgångar i flera sektorer ha större incitament att agera strategiskt för att påverka priser. Analys av ett sådant sammankopplat energisystem kräver därför avancerade modeller som inte bara fångar aktörernas beteenden, utan också representerar sektorsspecifika tekniska egenskaper. Sådana modeller kräver specialiserad expertis både för kalibrering och för att lösas på ett beräkningsmässigt effektivt sätt.
Mot denna bakgrund utvecklar vi inom forskargruppen Energisystem modeller som är baserade på spelteori och matematisk optimering. De fångar både marknadsaktörernas ekonomiska incitament och energisystemens rumsliga och tidsmässiga struktur. Vårt mål är att stödja beslutsfattare på vägen mot avkarbonisering.
Ladda ner IEA:s rapport ”The role of CCUS in low-carbon power systems” (2020)
