Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Bare rolig: Elnettet vil fungere, selv om verden går under

Forskere fra Aarhus Universitet, som studerer effekterne af klimaændringer på vejrafhængige elsystemer, melder nu om gode nyheder i de ellers så dystre fremtidsudsigter for vores jord.

08.03.2019 | Jesper Bruun

Billedtekst: Selvom det måske ikke lykkes os at begrænse de apokalyptiske hedebølger og superstorme, så kan menneskeheden i det mindste forskanse sig i klima-kontrollerede stuer og se HBO og Netflix i det uendelige

Det kan godt være, at det bliver varmere, og at havene stiger, men lyset (og helt sikkert også klimaanlægget) vil stadig være tændt i de lande, som har masser af solcelle- og vindmøllekapacitet.

Forskningsresultaterne, som blev offentliggjort den 6. marts 2019 i tidsskriftet Joule, peger på, at de vejrafhængige elsystemer vil fungere lige så godt i et fremtidigt europæiske klima, som de gør i dag, selvom vejrforholdene ændrer sig.

Ved hjælp af data fra vejrmodeller og tidsserier udviklede holdet bag forskningen modeller til at beregne den fremtidige produktion fra vindmøller og solpaneler i alle europæiske lande i de allermest almindelige scenarier for global opvarmning op til år 2100.

LÆS OGSÅ: Nyt projekt udvikler fremtidens værktøjer

Forskerne udviklede fem vigtige måleparametre, så de kunne sammenligne, hvordan et europæisk vejrafhængigt elnet fungerer i fremskrivningerne med, hvordan det har fungeret historisk. Parametrene måler de vigtigste aspekter ved et centralt elektricitetssystem baseret overvejende på vedvarende energi og er abstrakte nok til, at forskerne kunne bruge dem til at drage generelle konklusioner uden at fokusere på et specifikt teknologimiks. Der er tale om følgende parametre: behovet for efterspørgselsstyret elektricitet og -kapacitet, eltransmissionsfordele, energilagringsfordele og variabiliteten af elektricitetsproduktionen og -forbruget.

"De fleste andre studier af energisystemer er baseret på forudsætninger om en række specifikke teknologier og forsøger at kombinere disse teknologier på en omkostningsoptimal måde for at dække efterspørgslen," siger Smail Kozarcanin, som er ph.d.-studerende ved Institut for Ingeniørvidenskab og førsteforfatter på studiet.

Han fortsætter: "I vores studie prøver vi bl.a. at forstå, hvordan klimaændringerne vil påvirke systemet, uafhængigt af hvilke teknologier der anvendes til at dække den efterspørgsel, som ikke dækkes af vind og sol. Efter vores bedste overbevisning er dette teknologiuafhængige fokus i kombination med fremskrivningsdata i høj resolution enestående for vores studie.”

LÆS OGSÅ: AU-forskere laver fremtidens CO2-frie brændstof ud af el, vand og luft

Til trods for de nye vejrekstremer, som klimascenarierne forudser, fandt forskerne ikke nogen stor forskel i nøgleparametrene for elsystemer baseret på vedvarende energi, hvilket tyder på, at systemer, som er designet ud fra historiske vejrforhold, bør kunne præstere ligeså godt i fremtidige klimaer.

Kozarcanin og hans kolleger mener, dette er, fordi de nuværende systemer er designet til at modstå ekstreme vejrforhold - de har blot ikke brug for at kunne modstå ekstreme vejrforhold så ofte i dag, som de kommer til at skulle det i fremtiden.

Forskerne bemærker også, at den europæiske efterspørgsel efter elektrificeret opvarmning og køling faktisk vil falde lidt, i takt med at vi får et varmere klima, da der er langt mindre behov for klimaanlæg end for opvarmning på de europæiske breddegrader. Den mindre efterspørgsel vil opveje den lille nedgang i vind- og solenergiproduktion, som forskernes modeller forudsiger.

LÆS OGSÅ: Ingeniører finder skjult egenskab ved sugerør

"Ekstreme vejrforhold vil måske kræve ændringer af de vedvarende generatorer og andre dele af systemet. For eksempel kan fremtidige vindmøller kræve nye former for stormbeskyttelse, og solpaneler kan få brug for beskyttelse mod voldsomt haglvejr. Men vores studie viser, at væsentlige infrastrukturvalg, fx i forhold til back-up-elproduktionskapacitet, er relativt upåvirkede af niveauet af klimaændringer,” siger Kozarcanin.

Forskerne bag studiet mener dog, at det europæiske elnet stadig vil have brug for småjusteringer for at kunne operere effektivt i fremtiden. Transmissionskapaciteten er veludviklet i de fleste lande, men det massive indbyrdes forbundne elsystem, som strækker sig over 24 lande i Centraleuropa, har brug for et løft for effektivt at kunne overføre vedvarende energi mellem landende.

"Den største udfordring for fremtidige elnet vil højst sandsynligt være den politiske og samfundsmæssige vilje til at foretage investeringer og sørge for ordentlig planlægning af en nettopologi, der kan indfri de fleste af de potentielle fordele ved at fordele den vedvarende energiproduktion jævnt mellem landende," siger Kozarcanin.

Hvis vi ikke lykkedes med at begrænse de apokalyptiske hedebølger og superstormene, som vil komme, så ser det ud til, at vi i mindste kan forskanse os i vores klima-kontrollerede stuer og se HBO-serier i det uendelige.


Kontakt

Smail Kozarcanin
ph.d.-studerende
Mail: sko@eng.au.dk
Tlf.: 22324470

Gorm Bruun Andresen
Lektor
Mail: gba@eng.au.dk
Tlf.: 29426179

Institut for Ingeniørvidenskab