Hur kan en snabb, kostnadseffektiv och hållbar omvandling av den europeiska elförsörjningen till en klimatneutralt system med förnybar energi uppnås? Och vilket klimat- och energipolitiskt ramverk är lämpligt för detta?
Utkolningen av den europeiska kraftförsörjningen genom en omvandling från fossila till förnybara energikällor har pågått i flera år och kommer att påskyndas som en del av den europeiska gröna avtalen. Minskningsmål för utsläpp av växthusgaser, som man tidigare siktade på från tidigast 2050, måste nu uppnås mycket tidigare.
Förutom den grundläggande tekniska genomförbarheten av en fullständig försörjning av förnybar energi i den europeiska kraftförsörjningen, som redan har bevisats i olika studier, är det nu allt viktigare att identifiera kostnadseffektiva omvandlingsvägar som möter de höga hållbarhetskraven och tar hänsyn till den ökande efterfrågan på el, till exempel för mobilitet, uppvärmning och vätgasproduktion.
Studie om modellering av transformationsscenarier med särskild hänsyn till sektorkoppling
En studie identifierar effektiva transformationsvägar för elproduktion fram till år 2050. Modellbaserade scenarier bildar utvecklingen av europeiska försörjningssystem med ambitiösa CO2 mål under olika förhållanden. Studien tar upp frågan om vilka av de mycket olika tekniska alternativen som bör användas när och i vilken utsträckning. Ersättningsmöjligheterna mellan alternativen och de komplexa interaktionerna mellan alla systemelement måste beaktas.
Resultaten av scenarierna visar att de analyserade omvandlingsvägarna för elsystemet kännetecknas av stor teknisk mångfald, hög flexibilitet och omfattande användning av fördelarna med den europeiska inre marknaden för el. Även för ambitiösa klimatmål kan lösningar hittas för en till stor del CO2 gratis, billig och säker leverans.
Mål för förnybar energi leder ibland till betydligt andra resultat än scenarierna utan mål och motsvarande finansieringssystem.
Prisdriven expansion, som i Europa går hand i hand med regional och teknisk koncentration, ökar de nationella andelarna av förnybar energi avsevärt beroende på stödsystemet för att nå målen.
Elpriserna faller med en starkare expansion av förnybar energi. Som ett resultat av detta tenderar de absoluta marknadsvärdena för förnybar energi på elbörsen i scenarierna med ett nationellt subventionssystem att vara lägre än i ett jämförbart scenario utan subventionssystem (nätbegränsningsscenario).
Den tidiga utbyggnaden av förnybar energi och en snabbare utfasning av kolbaserad kraft- och värmeproduktion är särskilt betydelsefull. Samtidigt börjar elektrifieringen av den centrala värmeförsörjningen tidigare.
De genomsnittliga undvikandekostnaderna för de ytterligare sparade kumulativa utsläppen är cirka 80 euro per ton CO i det ”ambitiösa EU-klimatskyddsscenariot” (skillnad av de totala kostnaderna för den ytterligare minskningen jämfört med nätbegränsningsscenariot).
De är därför betydligt lägre än andra mycket omdiskuterade reduktionsalternativ inom andra sektorer, som att byta till syntetiska bränslen baserade på förnybar energi inom transporter.
Studie om elmarknaden och främjande av förnybar energi
För att göra omvandlingsprocessen säker och kostnadseffektiv måste ramvillkor skapas i marknaden och regleringsdesign som stödjer utbyggnaden av förnybar energi och effektivt organiserar samspelet mellan systemelementen .
För att möta behoven av förnybar energi och transformation härleder studien ett konsekvent syntesförslag för marknads- och regelutformning för perioden fram till 2050. För elmarknaden erbjuder en så kallad energibaserad marknadsdesign i betydelsen elmarknad 2.0 bästa möjliga samma förutsättningar för en konkurrenskraftigt organiserad flexibilisering av elsystemet och en effektiv garanti för försörjningstryggheten.
Flexibilitetsalternativ på efterfråge- eller produktionssidan (t.ex. reglerbara värmepumpar eller laddningshantering för elfordon) och integrationen av den europeiska inre marknaden kan ge ett betydande bidrag till att integrera förnybar energi i elproduktionssystemet och stabilisera deras marknadsvärden. Det senare stöder lönsamheten för förnybar energi.
Stödsystemet för förnybar energi bör baseras på marknadsvärdena som en central variabel vid fastställandet av stödbeloppet och i incitamentssystemet, så att effektiva incitament sätts in för expansion och marknadsintegration. Ytterligare utvecklade anbudssystem baserade på rörliga eller glidande marknadspremier uppfyller dessa krav.
Så länge det inte finns några ambitiösa ramverk för handel med utsläppsrätter för EU med målkonsekventa och pålitliga CO2-priser, kan stödsystem säkerställa en robust expansionsväg för förnybar energi och uppfyllandet av målen.
Även om ovanstående villkor är uppfyllda kan politiska skäl – inklusive nationella klimatmål och mål för förnybar energi, arbetsmarknads- och industripolitik – tala för att behålla stödjande stödsystem för rumslig eller teknisk kontroll av utbyggnaden av förnybar energi. Subventioner till förnybar energi bör alltid utformas på ett sådant sätt att aktörerna baserar sina investerings- och marknadsföringsbeslut på marknadssignaler från elbörsen.
Studie om prestationskredit för förnybar energi
En annan studie undersöker frågan om hur mycket konventionell kraftverkskapacitet kan sparas genom utbudsberoende vindenergi och solceller samtidigt som sannolikheten för lasttäckning förblir samma.
Omfattande modelleringsresultat gör det tydligt att fluktuerande förnybara energikällor i det europeiska elnätet kan ge ett väsentligt bidrag till försörjningstryggheten.
Detta bidrag är större ju bättre det europeiska elnätet utvecklas. Därför bör den energipolitiska diskussionen om lämpliga omvandlingsvägar för avkarbonisering inte minska frågan om försörjningstrygghet till konventionell reservkapacitet och lagring. Förnybar energi och det europeiska elnätet bör inkluderas som lika viktiga pelare för försörjningstrygghet
