Energimodellering viser hva som skal til for å nå 1,5 graders målet

Jeroen Schuppers fra EU-kommisjonen åpnet EMP-E, 2020s viktigste europeiske konferanse for energimodellering, med pekte på tre viktige aspekt for transisjonen til et lavutslippssamfunn:

1. Mer systemtenkning. Det betyr at vi må fokusere på infrastruktur, energilager, sektorintegrasjon, fleksibilitet osv
2. Innovasjon er ikke bare teknologi, men også «people, planet and prosperity»
3. Utslippene fra utvinning av materialer vil øke.

Energimodellering er avgjørende for å forstå disse forholdene. Det SINTEF-ledede forskningsprosjektet openENTRANCE har brukt nettopp energimodellering for å analysere hva Europa må gjøre dersom global oppvarming skal begrenses til 1.5 grader. Studiene viser at takten i omlegging av energisystemet må økes vesentlig og mye av utslippene må være borte allerede i 2040.

[blue_box]

Faktaboks om EMP-E
Hvert år arrangerer prosjekter for energimodellering i hele Europa konferansen Energy Modelling Platform Europe (EMP-E) i samarbeid med EU kommisjonen. EU kommisjonen er aktivt med i planlegging av konferansen og deltar både som tilhørere og med egne presentasjoner. Det går på rundgang mellom energimodelleringsprosjektene å være hovedansvarlig for arrangementet.

I år hadde H2020 prosjektet openENTRANCE hovedansvaret for arrangementet i samarbeid med syv andre prosjekter (se bunnen av innlegget). openENTRANCE koordineres av seniorforsker Ingeborg Graabak ved SINTEF Energi.

[/blue_box]

Viktige likhetstrekk mellom scenario-studier

En konferanse om energimodellering kan inkludere mange tema. Eksempel på tema på årets konferanse var hvordan Europas energisystem kan avkarboniseres, hvordan modellere forbruker og forbrukes engasjement, sosiale og makroøkonomiske konsekvenser av energitransisjonen, sirkulærøkonomi og råstoffer og usikkerhet i modellering.

Det ble presentert fire ulike scenario-studier for avkarbonisering av EUs energisystem til 2050. Disse inkluderte blant annet studier ved help av PRIMES som er mye brukt av EU kommisjonen og ved energisystem modellen GENeSYS-MOD fra openENTRANCE.

Det var enighet om en del viktige trekk mellom disse studiene:

• energieffektivisering
• elektrifisering
• høye andeler av fornybare kilder i produksjonssystemet

Energimodellering sin rolle i det grønne skiftet

En av presentasjonene på konferansen belyste hvordan teknologier for avkarbonisering av energisystemet er avhengig av ikke-fornybare og begrensede ressurser, f.eks. solceller og batterier. EU er netto importør av mange råstoffer. Etter hvert som utbredelsen av lav-karbon teknologier øker, vil EU bli avhengig av import av råstoffer. Hvordan råstoff kan brukes mer effektivt og resirkuleres er viktige forskningstema i seg selv. Gode data er viktig for å inkludere dette i energimodeller, men tilgangen på de er vanskelig per i dag.

Energisystemmodeller antar ofte at aktører prøver å minimere kostnader for energibruk. Det er selvfølgelig ikke alltid tilfelle. Agentbasert modellering kan brukes for å bedre representere ulike typer menneskelig framferd. En agentbasert modell (ABM) er en klasse beregningsmodeller for å simulere handlinger og interaksjoner av autonome agenter (både individuelle og kollektive enheter, som organisasjoner eller grupper) med sikte på å vurdere deres effekter på systemet som helhet.

Konklusjonen på diskusjonen fra sesjonen om modellering av «Forbruker og forbrukerengasjement» var at det er vanskelig å linke agentbaserte modeller og energisystemmodeller. Agentbaserte modeller er designet for spesifikke problemer innenfor definerte geografiske områder. Å ta en modell utenfor sitt definerte område kan bli feil og er en barriere for linking av agentbasert modeller og energisystemmodeller.

Vær- og klimadata er viktig i energisystemmodellering, og tilgangen på tjenester for dette er økende, f.eks. Copernicus Climate Change Service og databaser som har eksistert en stund som EMHIRES og Renewables.ninja. Det er imidlertid en del utfordringer ved å bruke disse dataene. Dette går blant annet på hvordan data er innhentet, forståelse for hvilke egenskaper ulike beregningsmodeller har for ulike områder og på kunnskap om usikkerheten i de ulike datasettene.

Når det gjelder å inkludere usikkerhet i energimodellering, så er fortsatt mer effektive beregnings- og dekomponeringsalgoritmer nødvendig for å kunne møte den økende størrelsen på optimaliseringsproblemer.

Sosiale aspekter ved energitransisjonen inkluderer blant drivere og barriere for utbredelse av nye teknologier og for infrastrukturer. I Norge har det vært mye fokus på lokale konsekvenser av utbygging av vindkraft på land. På EMP-E 2020 kom det fram at dette er tilfelle også i andre land. I Tyskland har dette ført til at utbygging av vindkraft på land har gått kraftig ned de senere år.

Digital suksess med rekorddeltagelse

Vanligvis holdes konferansen som i år fikk navnet «Modelling Climate Neutrality for A European Green Deal» hos EU-kommisjonen, men på grunn av Covid-19 måtte konferansen arrangeres digitalt i år.

I utgangspunktet var openENTRANCE partnerne skuffet over dette. Men resultatet ble så vellykket at openENTRANCE vil foreslå at dette blir gjort framover også – i hvert fall hvert andre år. Når konferansen er hos EU kommisjonen i Brüssel, er det plassbegrensninger på ca 100 personer. Det pleier å være ventelister for å delta. I år var 537 påmeldte fra 51 land, hvorav 36 var fra EU kommisjonen. På det meste deltok nærmere 200 personer i en sesjon.

Fortsettelse følger (neste år)

Mange av temaene på årets EMP-E vil nok diskuteres på kommende års konferanser også – enten det blir fysisk i Brüssel eller digitalt. Er du interessert i å høre mer, så følg med på EMP-E sin hjemmeside. Journalen Energy fra Elsevier vil også publisere et spesialnummer neste år med artikler som utdyper utvalgte tema fra konferansen.