Energisystemmodell för effektiv omställning

Det börjar bli ont om tid för att nå klimatmålen från Parisavtalet. Konsensus råder kring att vi behöver ställa om från fossilt till förnybart. Men hur ska det gå till? 

De inblandade systemen är komplexa, aktörerna många och faktorerna som påverkar likaså. Hur påverkar till exempel ett visst styrmedel olika delar av kedjan – och uppstår verkligen de vinster man hoppas på? 

Första systemdynamiska modellen över det svenska energisystemet 

Ett sätt att undersöka det är att ta fram så kallade energisystemmodeller. De är matematiska modeller som beräknar hur olika delar av energisystemet hänger ihop och hur delarna påverkar varandra. Vanligast hos svenska myndigheter är olika typer av optimeringsmodeller. 

– Men vi har valt att göra en systemdynamisk modell. Det är den första heltäckande sådan för det svenska energisystemet, och vi tar rygg på till exempel Japan och Island som redan har den här typen av modeller, säger Inger-Lise Svensson, avdelningschef inom systemomställning på RISE. 

Till skillnad från en optimeringsmodell – som visar vad som är ekonomiskt mest optimalt – kan en systemdynamisk modell enklare och snabbare ta helhetsgrepp kring komplexa system. Det gör den optimal för den som vill se hur olika policyer eller tekniska lösningar kan påverka de olika energisystemen som helhet och vad en åtgärd kan innebära i stor skala. 

– Den är särskilt användbar för myndigheter, de stora energibolagen men också stora industrier som vill få en bild av hur olika styrmedel eller teknikskiften kan påverka det svenska systemet. 

Ska hjälpa till att ställa om energisystemet 

Ett syfte med modellen är att se hur Sverige på bästa sätt kan ställa om från fossilt till förnybart, framförallt genom att undersöka vilken effekt och följdverkningar olika lösningar får på det svenska energisystemet. 

– Det är lätt att se att en viss lösning har en effekt för det vi tänkte på, men vad har det för påverkan på resten av systemet? Vi tittar på komplexa samband och interaktioner. 

På så vis har modellen potential att vägleda beslutsfattare i omställningen av energisystemet.  

– Den ger robusthet till det beslutsstöd man har. Vi har en mängd olika lösningar och styrmedel som är under uppsegling. Det finns både lobby och politik i detta som gör det svårt att navigera. Att kunna titta på lösningarna och styrmedlen, enskilt men också tillsammans, och se hur de samverkar är oerhört värdefullt. 

Systemdynamiska modeller kan lätt ta in data från olika system och snabbt göra beräkningar utefter olika scenarier. Det skulle kunna handla om målsättningar för utsläpp eller hur nya marknadsmekanismer för energisystemet påverkar systemet. Just snabbheten är en stor fördel jämfört med optimeringsmodeller som är mer resurskrävande. 

– Det är väldigt bra att snabbt kunna jämföra olika scenarier för att se hur utfallet blir för olika typer av indata. Därmed skapar vi större möjlighet för interaktivitet med modellen.  

Energisystemmodell som undersöker helheten 

 Ta som exempel ett politiskt beslut om att vi ska ha en viss mängd elfordon till 2045.  

– Frågor vi kan få svar på genom att använda oss av modellen är: Vad kommer det leda till för andra delar av systemet och kommer vi att nå klimatmålen? Vad kommer det att kosta? Hur kommer det påverka konsumenterna? Vad blir konsekvensen på energimarknaden av den typen av politiska beslut?  

Ett annat exempel är systemeffekter av olika grader av förändring av värmesystem i byggnader, till exempel värmepumpar. 

– Hur kommer det påverka klimatmålen? Och vad innebär en ökning av antalet värmepumpar för energimarknaden? Troligtvis leder det till en ökning av elanvändningen till uppvärmning, för man ersätter något annat bränsle. Men det bränslet har någon alternativ användning. Så det finns ju effekter längre ut i systemet. 

– Elen du använder till uppvärmning skulle du kunna ha använt till något annat. Det skulle till exempel kunna påverka hur bra det går med transportsektorns mål. Utfallen kan vara väldigt komplexa och kanske inte alltid så som man tror från början. 

Aldrig helt färdig 

Något så avancerat som en systemdynamisk modell blir aldrig helt färdig, utan den kräver ständig utveckling och förfining. 

– Och det gör vi bäst genom att faktiskt testa den på verkliga problem. Modellen kan ge ordentliga beslutsunderlag baserade på data och inte magkänsla, säger Inger-Lise Svensson.