Neuer Ansatz für die Energiestrategie trägt zur Unsicherheit bei

KC

Neuer Ansatz für die Energiestrategie trägt zur Unsicherheit bei

Viele Länder – darunter die Schweiz – entwickeln eine Energiestrategie, um verschiedene Ziele zu erreichen, wie z.B. die Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, die Senkung der CO2-Emissionen und die Förderung des Energiewandels. Das bedeutet, dass die Regierungen wichtige Entscheidungen darüber treffen müssen, welche Energiequellen in Zukunft Priorität haben und in welche Technologien sie investieren müssen, um das richtige Gleichgewicht zwischen der Kontrolle der öffentlichen Ausgaben und der Förderung sauberer Energie zu finden.

Diese strategischen Entscheidungen basieren in der Regel auf Prognosen über Erdgaspreise, Solarstromkosten, Strombedarf und Hunderte anderer Parameter. Heute geben Energieplaner diese Prognosen in Computermodelle ein, die dann die “besten” Strategien identifizieren. Da sich diese Prognosen jedoch über 20-50 Jahre erstrecken, sind sie oft falsch – was bedeutet, dass die Ergebnisse der Modelle oft auch falsch sind. Und das kann zu schlechten politischen Entscheidungen führen.

Gaskraftwerke werden vor der Inbetriebnahme abgeschaltet.

“Zum Beispiel haben die Niederlande stark in Gaskraftwerke investiert, basierend auf der Annahme, dass der Preis für Erdgas niedrig bleiben würde”, sagt Stefano Moret, Postdoc an der School of Engineering der EPFL (Industrial Process and Energy Systems Engineering Group) und Autor der Studie. “Ihre Prognosen waren jedoch falsch, und viele Kraftwerke wurden abgeschaltet, bevor sie überhaupt in Betrieb genommen wurden.”

Ein neues Modell zur Berücksichtigung der Unsicherheit

Die Wissenschaftler der EPFL entwickelten einen neuen Ansatz, der die Unsicherheit bei energiestrategischen Entscheidungen berücksichtigt. Genauer gesagt, haben sie ein Modell entwickelt, das für jede Eingabedaten einen Wertebereich und nicht eine feste Zahl verwendet. “Anstatt zu sagen, dass der Preis für Erdgas für die nächsten Jahre beispielsweise 3 Cent pro Kilowattstunde betragen wird, können wir je nach Marktentwicklung eine Spanne von 1,5 bis 5 Cent eingeben. Das bedeutet, dass unser Modell Schwankungen in Bezug auf Preise, Kosten und Nachfrage berücksichtigen kann”, sagt Moret. Die Forschung des Teams zeigt, dass Energiestrategien, die stark auf erneuerbare Energien angewiesen sind, nicht unbedingt teurer sind als solche, die von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Ihre Ergebnisse wurden gerade im European Journal of Operational Research veröffentlicht.

Das Modell der Wissenschaftler, genannt Energyscope, ist “eine mathematische Darstellung eines Energiesystems mit über 100 verschiedenen Eingangsparametern”, sagt Moret. “Das Problem mit den Modellen, die Regierungen derzeit verwenden, ist, dass sie extrem kompliziert sind und nicht mit Bereichen arbeiten können.” Darüber hinaus sind viele dieser Modelle nicht als Open-Source-Anwendungen verfügbar und haben daher eine begrenzte Reichweite.

Die Wissenschaftler fanden viele Fehler in früheren Prognosen, wobei die berechneten Werte um bis zu 200-300 Prozent von den tatsächlichen Werten abweichen. Ein Beispiel dafür sind Prognosen über die Erdgaspreise in den USA.

Die Bereiche, die die Wissenschaftler in ihr Modell programmiert haben – für jeden der Hunderte von Parametern – basieren auf historischen Daten und Gutachten. Um beispielsweise die Bandbreite der zukünftigen Zinssätze zu bestimmen, verwendeten sie Daten und Prognosen der Zentralbanken und sprachen mit Wirtschaftsprofessoren.

Ihre Forschung wurde im Rahmen des Projekts Joint Activity Scenarios & Modeling (JA-S&M) für die Schweizerischen Kompetenzzentren für Energieforschung (SCCER) durchgeführt, das acht Universitäten zusammenführt, um dem Bundesrat Empfehlungen zur Energiemodellierung zu unterbreiten. Das Modell, das der Bund derzeit anwendet, wurde in der Privatwirtschaft entwickelt und ist kein Open-Source-Modell. Das EPFL-Team beabsichtigt, eine ehrgeizigere Strategie zu entwickeln, die die CO2-Emissionen noch weiter senken würde.

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