Många länder – inklusive Schweiz – utvecklar en energistrategi för att uppfylla olika mål som att minska beroendet av fossila bränslen, skär CO ₂ utsläpp och främja energiomställningen. Det betyder att regeringar måste fatta viktiga beslut om vilka kraftkällor som ska prioriteras i framtiden och vilken teknik som ska investeras i, för att hitta rätt balans mellan att hålla de offentliga utgifterna under kontroll och främja ren energi.

Dessa strategiska beslut baseras i allmänhet på prognoser för naturgaspriser, kostnader för solenergi, efterfrågan på el och hundratals andra parametrar. I dag, energiplanerare lägger in dessa prognoser i datormodeller som sedan identifierar de "bästa" strategierna. Men eftersom dessa prognoser sträcker sig över cirka 20–50 år, de har ofta fel – vilket betyder att modellernas produktion ofta är fel, för. Och detta kan leda till dåliga politiska beslut.

Gaseldade kraftverk stängdes av innan de någonsin tas i drift

"Till exempel, Nederländerna har investerat kraftigt i gaseldade kraftverk, baserat på antagandet att priset på naturgas skulle förbli lågt, säger Stefano Moret, en postdoktor vid EPFL:s School of Engineering (Industrial Process and Energy Systems Engineering Group) och författare till studien. "Dock, deras prognoser var felaktiga, och många kraftverk stängdes ner innan de någonsin togs i bruk."

En ny modell för att ta hänsyn till osäkerhet

EPFL-forskarna utvecklade ett nytt tillvägagångssätt som tar hänsyn till osäkerhet i energistrategibeslut. Mer specifikt, de kom fram till en modell som använder en rad värden för varje indata snarare än en fast siffra. "Istället för att säga att priset på naturgas kommer att vara 3 cent per kilowattimme under de närmaste åren, till exempel, vi kan ange ett intervall på mellan 1,5 och 5 cent, beroende på hur marknaden utvecklas. Det betyder att vår modell kan inkludera variationer i priser, kostnad och efterfrågan, " säger Moret. Teamets forskning visar att när man väl tar hänsyn till sådan osäkerhet, energistrategier som är starkt beroende av förnybar energi är inte nödvändigtvis dyrare än de som är beroende av fossila bränslen. Deras resultat har just publicerats i European Journal of Operational Research.

Många missar i tidigare prognoser

Forskarnas modell, kallas Energyscope, är "en matematisk representation av ett energisystem med över 100 olika ingångsparametrar, " säger Moret. "Problemet med modellerna som regeringar för närvarande använder är att de är extremt komplicerade och inte kan arbeta med intervall." många av dessa modeller är inte tillgängliga som öppen källkod och har därför begränsad räckvidd.

Forskarna hittade många misstag i tidigare prognoser, med beräknade värden av med så mycket som 200–300 procent från verkliga värden. Ett sådant exempel är prognoser för naturgaspriser i USA.

Intervallen som forskarna programmerade in i sin modell - för var och en av de hundratals parametrarna - baseras på historiska data och expertutlåtanden. Till exempel, att bestämma intervallet för framtida räntor, de använde data och prognoser från centralbanker och pratade med ekonomiprofessorer.

Deras forskning utfördes inom ramen för projektet Joint Activity Scenarios &Modeling (JA-S&M) för de schweiziska kompetenscentrumen för energiforskning (SCCER), som samlar åtta universitet för att ge energimodelleringsrekommendationer till det schweiziska förbundsrådet. Modellen som den schweiziska regeringen för närvarande använder har utvecklats inom den privata sektorn och är inte öppen källkod. EPFL-teamet har för avsikt att skissera en mer ambitiös strategi som skulle minska CO ₂ utsläpp ytterligare.