Mål

Målet med detta delprojekt är att få en ökad förståelse för konsekvenser och möjligheter med olika utvecklingsvägar för Europas energisystem, inklusive hur detta påverkar energisystemen i Norden och Sverige. Baserat på modellkörningar i samverkan med Pathwaysprogrammet är fokus på att ta fram nyckeltal – ”Key Performace Indicators” (KPI) - som på ett tydligt sätt kan karaktärisera olika utvecklingsvägar fram till år 2050 så som erhålls från energisystemmodeller. Även om modellkörningarna i första hand avser elsystemet så kommer konsekvenser för såväl bränsle som värmemarknaderna belysas. Nyckeltalen är tänkta att täcka in miljömässiga, ekonomiska och sociala konsekvenser av de olika utvecklingsvägarna. Tanken är att möjliggöra en gedigen efteranalys av modellkörningarna, så att konsekvenser av de olika utvecklingsvägarna (scenarier) kan tydliggöras på ett enkelt och transparent sätt. Detta saknas till stor del idag.

Projektet avser också att knyta flera kontakter med flera internationella forskningscentra och speciellt utnyttja de kontakter som knöts i arbetet med den Horizon 2020-ansökan som skrevs våren 2015 (där bl.a. ECN i Holland och Imperial Collage i England deltog). Ett samarbete med EU-JRC kommer också att eftersträvas, vilket ger en tydlig koppling till EU-kommissionen, eftersom JRC är direkt länkat till Kommissionen.

Forskningsområden

Viktiga forskningsområden är bland annat:

• Analysera hur ett antal viktiga omvärldsfaktorer, såsom politiska styrmedel och mål, teknikutveckling och resursbas (till exempel biomassa och annan förnybar energi) påverkar utvecklingen för de lokala, nationella och nordiska energisystemen

• Analysera robustheten och stresståligheten i de framtida svenska och nordiska energisystemen mot förändringar (på kort och lång sikt) i omvärlden. Detta kan till exempel vara:

• Kommer ett fjärrvärme- eller elsystem med en stor andel förnybar energi att vara oberoende av kraftiga förändringar i prisbilden på fossila bränslen och utsläppsrätter?

• Är ett kraftsystem med mycket variabel elproduktion mer utsatt för variationer i vattentillrinning (torr- och våtårsvariationer)?

• Måste vi ha en betydligt flexiblare elanvändning än idag för att möjliggöra en integration av stora volymer variabel elproduktion? Vad blir konsekvenserna om man misslyckas med att mobilisera efterfrågeanpassningen?

• Kommer ett kraftsystem med en stor andel vindkraft att medföra signifikanta skillnader i årlig produktion beroende på årliga skillnader i vindtillgång?

• Vad händer i ett framtida nordiskt kraftsystem med en stor andel ny kärnkraft om vi tvingas snabbstänga en stor andel av reaktorerna på grund av säkerhetsskäl?

• Hur skulle ett fjärrvärmesystem med en mycket stor andel biomassa påverkas av kraftiga prishöjningar på biomassa och/eller att förbränning av biomassa inte anses leda till nettonollutsläpp?

• Om ambitionerna att minska växthusgaserna går i stå såväl i Europa som i andra delar av världen, är det fortfarande en god idé att satsa ambitiöst på en omställning mot låga utsläpp i Sverige och i övriga Norden?

• Analysera och väga de olika åtgärder som kommer att behövas om de nordiska energisystemen ska nå nollutsläpp t.ex effektiviseringar, CCS, vind- och solkraft, bränslebyten till biomassa, elektrifiering, strukturomvandlingar, spillvärmeutnyttjande, energilagring, kraftvärmeutbyggnad, m.m. Här ingår också frågeställningar som:

• Kan vi komma ner mot nollutsläpp i Norden utan CCS?

• Hur mycket variabel elproduktion är möjligt med bibehållen elkvalitet och vad behövs för att möjliggöra detta?

Forskningfokus, forskningsfrågor

Genom Chalmers databaser och modellpaketet bestående av de två modellerna ELIN och EPOD samt ett antal modeller fokuserade på fjärrvärmeproduktion och på användarsidan så har vi efter mer än tio års utveckling nu ett kraftfullt verktyg för att i detalj studera konsekvenser av olika utvecklingsvägar för Europas elsystem med kopplingar till värmemarknaden, bränslemarknaderna och användarsidan. Resultaten från modelleringen kan användas på olika sätt som underlag för beslutsfattande i energibranschen och inom energipolitiken.

Delprojektet har som mål att ta fram en nyckeltalsbaserade efteranalys och i arbetet ingår:

• Att identifiera ett antal nyckeltal (KPI) som kan kvantifiera och tydliggöra miljömässiga, ekonomiska och sociala konsekvenser av de utvecklingsvägar – dvs resultat – som erhålls från modelleringen. De nyckeltal som tas fram kommer dels vara sådana som direkt kan kopplas till modellresultaten men även sådana som har mer av en indirekt koppling.

• Att baserat på en bruttolista över nyckeltal välja ut ett begränsat antal för en fördjupad analys.

• Att tillämpa nyckeltalen för att göra en konsekvensanalys över modellresultaten i NEPP med avseende på miljö, ekonomi och sociala konsekvenser. Förväntade nyckeltal som kommer prioriteras är sådana som kan kvantifiera klimatpåverkan, försörjningssäkerhet, finansiella resurser för investeringar och arbetstillfällen.

Exempel på forskningsfrågor som kan besvaras från detta delprojekt:

• Vilka nyckeltal kan på ett tydligt sätt beskriva de viktigaste samhälleliga konsekvenserna av olika scenarier för energisystemet som uppfyller EU:s mål efter 2020/2030?

• Vad innebär utvecklingsvägarna för Europas och Sveriges försörjningssäkerhet?

• Vilka finansiella resurser krävs för de investeringar som måste till för att följa de utvecklingsvägar som uppfyller EU:s och Sveriges klimatpolitik, givet olika uppsättningar styrmedel.

Förväntade resultat

Resultaten från detta delprojekt är av flera slag:

• Resultat som i sig kan ligga till grund för viktiga slutsatser om politiken och dess (nuvarande och framtida) utformning.

• Resultat som visar hur politiken kan omsättas i styrmedel.

• Resultat som utgör underlag till, och indata för de energisystemanalyser som genomförs i flera andra delprojekt i NEPP, med syftet att analysera utmaningar och möjligheter som en följd av politiken.