Den nye metoden reduserer innsatsen som kreves for å modellere energisystemet til et stort antall land. I masteroppgaven sin utviklet Stephany et standardisert sett av prinsipper for modellering av ulike typer energisystemer. Prinsippene gjør det mulig å gruppere land som står overfor lignende utfordringer, såkalte arketyper. Arketypene er relevante utgangspunkt for å utvikle løsninger til å dekarbonisere landenes kraftsystemer.
For at klimamålene skal nås, er det viktig å utvikle kostnadseffektive dekarboniseringsbaner for alle verdens land. Dette er ikke noen triviell oppgave; prosessen er dataintensiv og tidkrevende, særlig når analysene har et globalt omfang. I tillegg mangler mange land offentlig tilgjengelig informasjon om energisystemet og dets utfordringer.
I globale studier gjennomført av for eksempel IEA, summeres landene i geografiske regioner og det utvikles regionale utviklingsbaner for dekarbonisering. En utfordring med denne metoden er at resultater for en region er ikke nødvendigvis representative for alle landene i regionen. Resultatene vil derfor ikke uten videre være nyttige for situasjonen i noen av landene.
For å adressere dette problemet utviklet Martin Kueppers i Siemens’ energisystemmodellerings-team i sitt doktorgradsarbeid ideen om å klassifisere landene i arketyper. Ideen er å dele inn landene basert på sosioøkonomiske, klimatiske/geografiske og energirelaterte data uavhengig av hvor de befinner seg geografisk. På denne måten representerer arketypene energisystemer som er relevante for alle FNs medlemsland.
Gruppering etter arketyper gir en oversikt over hvilke land som har lignende utfordringer og gjør det mulig å bruke data på tvers av landene i gruppen. Det gjør det igjen mulig å sammenligne hvordan land som likner på hverandre har taklet felles utfordringer. Dersom et land for eksempel har startet en utfasingsstrategi, kan andre land innenfor den same arketypen trekke lærdom fra erfaringene fra dette landet. I tillegg viser analysen at land innenfor hver arketype trenger lignende teknologier for å dekarbonisere sine kraftsystem. Land med mye solkraft har for eksempel lignende behov for lagring.
Når arketypene er bestemt, oppstår det to spørsmål:
- Hvordan kan vi utvikle en energimodell for arketypene basert på innsamlede data?
- Er resultatene fra modellen representative for landene i arketypen?
Det var disse spørsmålene Stephany jobbet med i masteroppgaven sin. Hun utviklet et rammeverk og et sett av standardiserte prinsipper for å modellere energisystemene for hver arketype og evaluerte resultatene i forhold til spesifikke land. Samlet sett bekreftet resultatene at arketyper er en tilfredsstillende metode for å komme fram til aktuelle løsninger for dekarbonisering av flere land. Metoden kan gi betydelig bedre resultater enn gruppering av land etter geografisk region.
Du kan lese mer om konseptet i artikkelen som er publisert i Elsevier’s Applied Energy Journal eller i preprint-versjonen som er fritt tilgjengelig i TechRxiv.
