Cornell och Northwestern University ingenjörer, tillsammans med en federal ekonom, har skapat en energimodell som hjälper till att ta bort kolgenererad kraft från det amerikanska elnätet – och ersätter den med en grönare, ekonomiskt genomförbar vind, sol- och vattenenergisystem.

Deras nya modell förklaras i en tidning publicerad 28 oktober Naturenergi .

"Vi försöker balansera prioriteringarna för att upprätthålla en pålitlig, låg kostnad, effektivt elsystem i USA, när du går över till en städare, grönare system, " sa medförfattaren Jacob Mays, en postdoktor vid Cornell University i civil- och miljöteknik. Mays kommer att ansluta sig till Cornells ingenjörsfakultet efter nästa termin som biträdande professor, där han ska studera optimering av transport- och energisystem.

"Modellen i denna tidning, " han sa, "hjälper till att strukturera avvägningar mellan mål, som låga priser, grönare energi och pålitlig el."

Pappret, "Asymmetrisk risk och bränsleneutralitet på marknader för elkapacitet, " är medförfattare av David Morton, Northwestern University professor i industriteknik och förvaltningsvetenskap; och Richard P. O'Neill, ekonomisk chefsrådgivare vid Federal Energy Regulatory Commission.

Under de senaste tre decennierna, elbolag i hela USA - som en gång kontrollerade både kraftproduktion och överföring - har skiftat mot omstrukturerade marknader. Dessa främjar mer konkurrens än den en gång så traditionella monopolbruksmodellen, Mays sa, eftersom elektrisk energi nu kan skapas av ett företag och överföras av ett annat.

Val som gjorts i utformningen av dessa omstrukturerade marknader, dock, göra det lättare för investerare att falla tillbaka på kolbaserade sätt – som naturgas – att tillverka el. Att utveckla en ny modell håller skapandet av vind, sol, kärnkraft och vattenkraft ekonomiskt konkurrenskraftig och anpassar marknaderna mot en grön framtid.

Ungefär två tredjedelar av landet deltar i omstrukturerade elmarknader, enligt Mays. När dessa marknader etablerades, sol och vind bidrog mycket lite till den övergripande energimixen.

"Elektricitetens komplexitet gör det svårt att ha helt fria marknader. Istället konkurrens sker inom ramen för administrativa regler, " sade Mays. "Eftersom dessa regler skrevs för traditionella fossila bränsleteknologier, vi måste ompröva några av dem eftersom ny teknik blir en större del av marknaden.

"Med stater och företag som sätter upp mål för mycket högre nivåer av ren energi, " han sa, "det är viktigt att se till att vi integrerar förnybar energi i nätet så effektivt som möjligt."