Forskere fra Aarhus Universitet har modelleret den grønne omstilling af det sektorkoblede europæiske energisystem ved hjælp af højopløselig data. Resultatet er klart: For at opnå en klimaneutral energiforsyning inden 2050 har vi brug for solenergi. Rigtig meget solenergi.

Hvordan kommer vi billigst og lettest i mål med Parisaftalen, der handler om at begrænse den globale opvarmning til 1,5 grader Celsius?

Ved en markant og kraftig investering i vind- og solenergi. Og vi skal i gang nu.

Det er budskabet i en ny videnskabelig artikel, der netop er offentliggjort i Nature Communications, hvor forskere fra Aarhus Universitet har modelleret omstillingen til et klimaneutralt, sektorkoblet europæisk energisystem ved hjælp af højopløselig timedata for samtlige europæiske og skandinaviske lande og en sammenkobling af hele netværket.

Ved hjælp af universitetets supercomputer, PRIME, har forskerne modelleret, hvordan man kan ændre produktionen af ​​energi, varme og transportsektorenergi, så man er sikker på, at der er tilstrækkeligt tilenhver mulig time, døgnet rundt, selv i de koldeste uger om vinteren.

– Vi forklarer med forskningen, hvilken energistrategi der skal anvendes for at nå 2050-målet. Vi har et ‘kulstofbudget’ – en maksimal mængde CO2, vi i alt kan udlede – og hvordan sørger vi så for, at vi opnår klimaneutralitet på den billigste og mest gennemførlige måde inden 2050, og inden budgettet er opbrugt? spørger adjunkt Marta Victoria, ekspert i solceller og energisystemer ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.

Hun fortsætter:

– Der er to muligheder: Enten går vi i gang nu, med de muligheder vi har i dag, eller også venter vi på nye teknologier og handler hurtigere, men senere. Vores model viser tydeligt, at den omkostningseffektive løsning er at handle nu. At være ambitiøs på kort sigt. Og modellerne viser, at den omkostningseffektive hjørnesten i et klimaneutralt energisystem er solenergi og on- og offshore vind.

Marta Victoria fremhæver, at begge veje kræver massive investeringer i og implementering af vindenergi og solceller over de næste 30 år.

De krævede installationshastigheder svarer til historiske maksima, hvilket gør overgangen udfordrende, men alligevel mulig.

– Der er ingen, der siger, det bliver let, understreger hun og tilføjer:

– I nogle år bliver vi på europæisk plan nødt til at installere mere end 100 gigawatt sol- og vindenergi, og for at opnå fuld klimaneutralitet skal CO2-priserne være noget højere end i dag. Forskningen viser således en langsomt stigende CO2-pris, der flader ud omkring 400 €/ton i år 2050 – omkring 20 gange højere end nutidens priser. Men det er nødvendigt for at favorisere omstillingen til vedvarende energi, siger Marta Victoria.

Modellen inkluderer også vandkraft og – for at tage højde for såkaldte ‘mareridts-uger’ – en lille mængde gasbaseret el- og varmeproduktion plus energilagringsfaciliteter.

– Fjernvarmesystemer er effektive i de meget kolde og kritiske perioder, hvor efterspørgsel på elektricitet og varmeforbrug er højt, men vind- og solenergiproduktion er lav. Store varmtvandsbeholdere aflades i løbet af disse uger, og på denne måde kan vi sørge for, at de fremtidige energisystemer fungerer i alle tænkelige scenarier, slutter Marta Victoria.

Forskningen har inkluderet samtlige eksisterende energiressourcer, herunder kernekraft, men optimeret i forhold til omkostning og mulighed for gennemførelse favoriserer modellen tydeligt sol, vind og vand. Forskningen er gennemført i samarbejde med forskere fra Karlsruhe Institute of Technology og er en del af RE-INVEST-projektet, som er finansieret af Innovationsfonden.

Den videnskabelige artikel er tilgængelig her.