En mängd olika modeller förutspår vilken roll förnybar energi kommer att spela 2050, men vissa kan vara överoptimistiska, och bör användas med försiktighet, säger forskare.

Andelen brittisk energi som levereras av förnybar energi ökar varje år; i 2017 vind, sol, biomassa och vattenkraft producerade så mycket energi som behövdes för att driva hela Storbritannien 1958.

Dock, hur mycket andelen kommer att öka till 2050 är ett område för stor debatt. Nu, Forskare vid Imperial College London har uppmanat till försiktighet när de baserar framtida energibeslut på överoptimistiska modeller som förutspår att hela systemet skulle kunna köras på förnybara energikällor i mitten av detta århundrade.

Matematiska modeller används för att ge framtida uppskattningar genom att ta hänsyn till faktorer som utveckling och införande av ny teknik för att förutsäga hur mycket av vårt energibehov som kan tillgodoses av vissa energimixar år 2050.

Dessa modeller kan sedan användas för att ta fram "vägar" som ska säkerställa att dessa mål uppnås - till exempel genom att identifiera policyer som stöder vissa typer av teknik.

Men modellerna är bara så bra som data och underliggande fysik de är baserade på, och vissa kanske inte alltid återspeglar utmaningar i "verkliga världen". Till exempel, vissa modeller tar inte hänsyn till kraftöverföring, energilagring, eller krav på systemdrift.

Nu, i en tidning som publicerades i dag i tidskriften Joule , Imperialistiska forskare har visat att studier som förutsäger att hela system kan köras på nära 100 % förnybar energi till 2050 kan vara felaktiga eftersom de inte tillräckligt tar hänsyn till tillförlitligheten i leveransen.

Genom att använda data för Storbritannien, teamet testade en modell för 100 % kraftgenerering med enbart vind, vatten- och solenergi (WWS) till 2050. De fann att avsaknaden av fasta och sändbara "backup" energisystem - såsom kärnkraftverk eller kraftverk utrustade med kolavskiljningssystem - innebär att strömförsörjningen skulle brista tillräckligt ofta för att systemet skulle anses inoperabel.

Teamet fann att även om de lade till en liten mängd reservenergi från kärnkraft och biomassa, skapa ett 77% WWS-system, cirka 9 % av den årliga efterfrågan i Storbritannien kan förbli otillfredsställd, leder till betydande strömavbrott och ekonomiska skador.

Huvudförfattare Clara Heuberger, från Centre for Environmental Policy at Imperial, sade:"Matematiska modeller som försummar funktionsproblem kan vilseleda beslutsfattare och allmänheten, potentiellt försena den faktiska övergången till en ekonomi med låga koldioxidutsläpp. Forskning som föreslår "optimala" vägar för förnybar energi måste vara uppmärksam på deras begränsningar om beslutsfattare ska kunna fatta välgrundade beslut."

Medförfattare Dr Niall Mac Dowell, från Centre for Environmental Policy at Imperial, sa:"En snabb övergång till ett koldioxidfritt energisystem är avgörande om ambitionerna i Parisavtalet 2015 ska förverkligas.

"Dock, fokus bör ligga på att maximera graden av koldioxidutsläpp, snarare än användningen av en viss teknik, eller enbart fokusera på förnybar kraft. Kärn, hållbar bioenergi, väte med låg kolhalt, och avskiljning och lagring av koldioxid är viktiga delar av en portfölj av teknologier som kan leverera denna framtid med låga koldioxidutsläpp på ett ekonomiskt lönsamt och tillförlitligt sätt.

"Till sist, dessa systemövergångar måste vara socialt bärkraftiga. Om ett specifikt scenario bygger på en kombination av hypotetiska och potentiellt socialt utmanande anpassningsåtgärder, förutom störande teknikgenombrott, det här börjar kännas som önsketänkande."