Vedvarende energisystemer under ekstreme vejrbegivenheder
Vores fremtidige energisystemer vil være baseret på solceller og vindmøller. Dette vil gøre dem mere bæredygtige, men også mere følsomme over for ekstreme vejrhændelser. Hvilke begivenheder gør det svært for energisystemet? Hvor lang er den værste periode med lav vind- eller solproduktion, som vi kan forvente? Hvor mange gange på et år vil dette ske? Hvordan vil klimaændringer påvirke disse ekstreme begivenheder? I EXTREMES-projektet vil vi undersøge svarene på disse spørgsmål. Vores hovedmål er at beskrive disse ekstreme perioder ved hjælp af statistik og at designe strategier for at sikre, at energisystemet er pålideligt selv under ekstreme vejrforhold.
Til mit BSc-afgangsprojekt udviklede jeg en energimodel til at optimere et vedvarende off-grid-system til et lille sundhedscenter. Dette satte gang i min nysgerrighed om, hvordan det ville være at lave en sådan analyse for et større system, det vil sige at prøve at designe et vedvarende energisystem for et land eller endda for et helt kontinent. Jeg kan godt lide energisystemmodellering, fordi jeg fandt det fascinerende at tænke på systemer, prøve at forstå, hvordan de forskellige teknologier passer sammen, og hvordan man forbinder de forskellige brikker i puslespillet. Systemmodellering kræver, at man kombinerer meget forskellige vidensdomæner, fra meteorologi til økonomi, fra strømstrømme til komplekse netværk og fra klimavidenskab til miljøpolitik. Jeg elsker at lære om forskellige emner og kombinere den viden.
I EXTREMES-projektet ønsker vi at beskrive statistisk ekstreme hændelser, der udfordrer energisystemerne, fordi der er høj ubalance mellem vedvarende energi og energiforbrug. En af de store udfordringer er, at disse episoder har en tidsmæssig dimension (hvor længe varer de?) og en rumlig dimension (påvirker de et land eller mange af dem samtidigt?). Dette medfører en vis kompleksitet, der gør det vanskeligt at analysere dem. Når vi modellerer klimaændringernes indvirkning på energisystemet, vil vi desuden bruge forskellige klimamodeller, og vi mangler stadig at lære, om deres opløsning og sammenhæng mellem modellerne er gode nok til at gøre os i stand til at opnå robuste konklusioner.
EXTREMES-projektet har til formål at etablere en grundlæggende forståelse af ekstreme begivenheder, der udfordrer energisystemer. Dette vil gøre os i stand til at designe dem bedre og undgå farlige situationer og potentielle strømafbrydelser. Denne forståelse vil også være nøglen til at bestemme, hvilken backup (f.eks. gasreserve) vi skal beholde for at sikre energiforsyning til sådanne ekstreme begivenheder, samtidig med at vi undgår de uoverkommelige omkostninger ved at overbygge vores fremtidige energiinfrastruktur. Ved at reducere risikoen forbundet med meget vedvarende energisystemer forventer vi at bidrage til deres udvikling og opnå rettidig dekarbonisering.
EXTREMES-projektet fokuserer på et emne, som jeg brænder for. Det tror jeg kan åbne døren til mange andre spændende forskningsspørgsmål. På lang sigt vil jeg gerne bidrage med en hel teoretisk ramme for, hvordan man designer klimaforandringer-modstandsdygtig energiinfrastruktur, og dette projekt er springbrættet til at nå dertil. Sapere Aude vil også hjælpe mig med at modne min unge forskergruppe på Aarhus Universitet.
Den dag, jeg var til Sapere Aude-interviewet, var min datter præcis 1 måned gammel. Jeg blev født under en CO2-atmosfærisk koncentration på 344 ppm. Da hun blev født i oktober 2022, er dette allerede steget til 416 ppm. Jeg håber, at det lykkes os at opnå CO2-neutrale systemer i midten af århundredet. At have en datter er dekarbonisering i 2050 nu en meget mere meningsfuld dato for mig. Jeg håber, at min forskning og i særdeleshed EXTREMES-projektet bidrager til dette mål.
Aarhus Universitet
Modellering af energisystemer
Aarhus
San Buenaventura, Murcia, Spain