Modeller

Aktuelle økonomiske og tekniske modeller

IntERACT

Nye tiltag i klima- og energipolitikken kan have stor betydning for både energisystem og samfundsøkonomi. IntERACT er en model, der samlet kan belyse disse konsekvenser. Modellens formål er at levere et solidt beslutningsgrundlag til politikudviklingen.

Adgang til rigelig energi, som er til at betale, er af stor betydning for vores samfundsøkonomi, og det er klima- og energipolitikken, der sætter rammerne for energisystemet. Denne stærke forbindelse mellem økonomi, energi og politik er omdrejningspunktet for IntERACT1 og de analyser, som IntERACT bidrager til.

IntERACT styrker beslutningsgrundlaget for klima- og energipolitikken

IntERACT er udviklet med øje på at sikre en fyldestgørende beskrivelse af både Danmarks økonomi og Danmarks energisystem. Dertil har modellen stærkt fokus på at beskrive samspillet mellem økonomi, energi og politik; fx hvordan energipolitik påvirker økonomien gennem energisystemet, og omvendt.

Eksempelvis vil introduktion af regulering eller afgifter, der har til formål at begrænse brugen af visse brændsler eller at fremme bestemte energiformer, have stor betydning for, hvordan energisystemet udvikler sig, hvilke anlæg der investeres i, hvordan de drives og hvor meget energi vil koste for erhvervsliv og husholdninger.

Prisen på energi har betydning for adfærd, fx ved at påvirke husholdningernes disponible indkomst og forbrugsmønster eller ved at ændre virksomheders produktionsomkostninger og dermed påvirke erhvervslivets konkurrenceevne. Endelig bestemmer den samlede økonomiske aktivitet, hvor meget energi samfundet reelt har behov for.

IntERACT sammenkobler økonomi og teknik

IntERACT-modellen består af to delmodeller. Den ene er en økonomisk model, som beskriver de makroøkonomiske sammenhænge ved hjælp af en neoklassisk anvendt generel ligevægtsmodel. Den anden er en detaljeret, tekniske energisystemmodel, som er en dansk udgave af den internationalt udbredte TIMES-model2. IntERACTs styrke ligger i modellens evne til at beskrive de fundamentale samfundsøkonomiske sammenhænge ud fra økonomisk teori, og samtidig beskrive de energiteknologiske, termodynamiske og fysiske sammenhænge.

Den økonomiske delmodel holder styr på de økonomiske strømme. Det handler om aflønning på arbejdsmarked, overskud eller underskud på de offentlige finanser, erhvervenes produktion, husholdningers indkomst, forbrug og opsparing, samt udenrigshandel og kapitalmarkeder.

Den tekniske delmodel holder styr på, hvordan energisystemet er sammensat Hvor og hvordan el og varme produceres, hvilke teknologier der anvendes, hvordan energi transporteres i elnet og varmenet, hvor meget energiudveksling der er med udlandet, og hvor store investeringer der skal foretages i energisystemet. Der holdes også styr på forbrugssiden, dvs. hvordan energi anvendes i erhvervsliv og husholdninger og hvor store energieffektiviseringstiltag der foretages.

Et forbedret værktøj til konsekvensvurdering

Det er vigtigt at understrege, at IntERACT grundlæggende er et værktøj til konsekvensvurderinger. Det er et værktøj, der kan vurdere de samlede effekter for både økonomi og energisystem af klima- og energipolitiske tiltag. Konkret betyder det, at IntERACT kan vurdere tiltag og estimere hvor meget fx BNP, eksport, erhvervsstruktur og indkomst vil ændrer sig, og fx hvor meget kul, olie, gas, VE og fjernvarmeforbrug vil ændrer sig.

Dokumentation af IntERACT

Teamet bag IntERACT laver løbende modeludvikling og skaber udvidelser samt producerer dokumentation af modellens opbygning, egenskaber og datagrundlag. Dette arbejde vil blive publicerer på denne hjemmeside i en serie af arbejdspapirer.

Vi skal understreges, at holdninger og konklusioner, der er afspejlet i arbejdspapirerne ikke udtrykker politik fra Energi-, Forsynings- og Klimaministeriet eller fra Energistyrelsens side, men udelukkende repræsenterer overvejelser i forbindelse med modeludviklingen.

Læs om dokumentationen (på engelsk)

IntERACT har rødder i Energiaftalen og er forankret i Energistyrelsen

Projektet er igangsat i følge energiaftalen af 22. marts 2012, der fastlægger, at der skal etableres en generel ligevægtsmodel for Danmark. I perioden fra 2012-2015 er der afsat i alt15,2 mio. kr. hertil. I aftaleteksten er opgaven formuleret:

  • Udarbejdelse af en generel ligevægtsmodel til modellering af energisystem og samfundsøkonomi til identificering af effektive politiktiltag og fremtidige reguleringstiltag.

Arbejdet på IntERACT er forankret i Energistyrelsen for at sikre de størst mulige synergieffekter med den ekspertise og de modelværktøjer, der allerede findes i styrelsen.

  1. Integrated Economic eneRgy Applied Computational Tool.
  2. For uddybende information om TIMES, se http://www.iea-etsap.org/
Ramses

RamsesR er en teknisk-økonomisk model, der beregner den fremtidige produktion af el og fjernvarme i et vilkårligt antal elområder og varmeområder. På nuværende tidspunkt omfatter modellen de nordiske lande samt Tyskland-Østrig-Luxembourg, Holland, de britiske øer, Frankrig-Belgien, Spanien-Portugal, Schweiz, Italien, Baltikum, Polen-Tjekkiet-Slovakiet samt Ungarn. Fjernvarmen i Danmark er opdelt på 34 varmeområder.

Lineær optimeringsmodel

Ramses er lineær optimeringsmodel, der kan beregne elproduktion, varmeproduktion, brændselsforbrug, emissioner m.m. for et meget stort antal værker på timebasis. Da modellen primært er beregnet til analyser af effekter i Danmark, er de danske værker p.t. beskrevet mere detaljeret end værkerne i udlandet. Modellen beregner desuden en række systemparametre, bl.a. estimeres spotprisen for el, fordelt på områder.

Anvendelse af modellen

RAMSES anvendes både til fremskrivninger og til analyser. F.eks. er den blevet brugt til analyser af effekten af nye transmissionsforbindelser, nye vindmølleparker, ændringer i forbruget af el eller ændrede priser på brændsler og CO2-kvoter.

Læs en mere detaljeret og teknisk beskrivelse af RAMSES

Download RAMSES-testdatafil 

Input til modellen

Ud over information om transmissionsforbindelserne (herunder forbindelser til lande uden for modellen) og detaljerede oplysninger om værkernes type, virkningsgrad og størrelse er der følgende input til modellen: brændselspriser, CO2-kvotepriser, brændselsafgifter samt områdernes el og fjernvarmeefterspørgsel.

Fremgangsmåde for modellen

Modellen fungerer på den måde, at alle værker i hvert område sorteres efter de kortsigtede, marginale produktionsomkostninger for el. Værkerne sættes til at producere ét for ét – de billigste først – og det fortsætter, indtil efterspørgslen (inkl. evt. behov for eksport eller import) i den enkelte driftstime tilfredsstilles. Det dyreste producerende værks marginale omkostninger sætter dermed elprisen i området. De store vandkraftværker er behandlet på særlig vis, fordi de via vandreservoirerne kan forskyde tidspunktet for produktion, så indtjeningen optimeres.

Investeringer i modellen

Beslutningen om investeringer i nye værker foregår uden for modellen. Der investeres kun, hvis modelberegningen viser, at værket kan tjene investeringen hjem med antagelser om givne tilskudssatser til VE (især vindmøller), gratis CO2-kvoter til fossilt baserede værker m.m. Værker med placering i et område med et fjernvarmebehov har typisk en konkurrencefordel på grund af indtægterne fra varmesalget.

Elmodel-bolig

Elmodelbolig er prognoseværktøj for den danske boligsektors elforbrug samt en database over de danske husholdningers apparatbestand og -anvendelse.

Elmodelbolig beskriver husholdningernes elforbrug på basis af forskellige apparaters udbredelse, effektivitet og brugstid.

Prognosemodellen anvender oplysninger om husstandes bestand af elforbrugende apparater. Oplysningerne er indsamlet hvert andet år siden 1974 i ca. 2000 husstande, repræsentativt fordelt over Danmarks geografi, boligtyper mv. Modellen opererer med knapt 30 konkrete apparattyper, beskrevet ved deres udbredelse, anvendelsesfrekvens og specifikke elforbrug samt størrelses- og levetidsfordelinger.

Ud fra disse oplysninger opstilles der i modelsoftwaren elforbrugsscenarier gældende for hele Danmarks boligsektor. Her kan effekten af antagelser for bestemte apparater eller apparatgrupper beregnes.

Besøg Elmodel-bolig

Alternativ Drivmiddelmodellen

Modellen for alternative drivmidler (AD-modellen) skal give input til, hvordan transportsektoren kan opfylde sine målsætninger for 2020 og 2050. 

Formålet med AD-modellen er at vurdere forskellige drivmidler anvendt i forskellige transportmidler. Modellen vurderer de samlede miljøbelastninger, energieffektivitet og samfundsøkonomiske omkostninger på specifikke tidpunkter i perioden frem til 2050.

Model 3.0 er udvidet og fremskrevet

AD-modellen har gennemgået flere opdateringer og foreligger nu i en version 3.0. I denne version er analysemodellen bl.a. blevet udvidet med fly, skibe og tog, så den nu indeholder 47 forskellige kombinationer af transportmidler og drivmidler. Modellen er desuden blevet fremskrevet helt frem til 2035 og 2050.

Det perspektiv, som AD-modellen anvender, er et såkaldt well-to-wheel (WtW) perspektiv. Dette perspektiv medtager alle energiforbrug, emissioner og omkostninger, der er forbundet med produktion og anvendelse af drivmidlet, helt fra produktion af råvarerne til dets anvendelse i køretøjet.

Modellens resultater

El- og brintbiler kan elektrificere persontransporten. Modellens resultater peger på, at elektrificeringen på sigt vil blive omkostningseffektiv og levere store reduktioner i persontransportens CO2-udledning på op til 90 %. 

I den tunge transport vil særligt biogas i lastbiler og busser samt elektrificering af tog også give meget store reduktioner i CO2-udledningen på over 100 %. Modellens resultater peger på, at anvendelsen af biogas leder faktisk til negative udledninger. 

Elektrificering af tog giver store CO2-gevinster og 2. generations biobrændstoffer til blandt andet skibe og fly forventes at kunne levere omkostningseffektive og CO2-venlige løsninger på sigt.

Modellens forudsætninger

Det skal bemærkes, at AD-modellens beregninger er baseret på et stort antal forudsætninger om køretøjsteknologier, teknologier til produktion af drivmidler, priser og omkostninger, energiforbrug mv. Resultaterne er derfor behæftet med nogen usikkerhed, specielt når der er tale om nye teknologier og lange tidshorisonter.

Modellen og dens forudsætninger har været præsenteret for en række aktører gennem en høringsproces i efteråret 2014 og 2015. Resultaterne af høringen er i vidt omfang medtaget i modellen og dens forudsætninger. 

Teknologibeskrivelser for biobrændstoffer er i 2018 opdateret og indskrevet i Teknologikatalog for fornybarer brændstoffer.

Vær opmærksom på at Alternativ Drivmiddel modellen og beregningsresultaterne i rapporter et baseret på data fra teknologikatalogerne om biobrændstoffer fra 2013 og 2014.

Alternativ Drivmiddel-model

Alternativ Drivmiddel-rapport 

Høringsnotat 

Teknologikatalog for fornybare brændstoffer 2018

Validering af teknologikataloger 

Energiforbrug i transportmidler-1 

Energiforbrug i transportmidler-2 

Emissioner og energiforbrug ved transportmiddelproduktion

Tidligere anvendte modeller

EMMA

EMMA står for Energi- og MiljøModeller til ADAM, og er en makroøkonomisk model. Energistyrelsen bruger EMMA til at lave fremskrivninger af energiforbruget, og til at foretage vurderinger af økonomiske tiltag på klima- og energiområdet.

Om EMMA

EMMA er et makroøkonomisk værktøj, der beskriver erhvervenes og husholdningernes energiefterspørgsel på baggrund af produktion, energipriser og energiteknologisk udvikling. EMMA er koblet til den makroøkonomiske model ADAM, der leverer forudsætninger om økonomisk vækst. ADAM er en makroøkonometrisk model af den danske økonomi, der udvikles på Danmarks Statistik og bruges til økonomiske fremskrivninger bl.a. af ministerier, banker og interesseorganisationer.

Energistyrelsen bruger EMMA til at foretage energi- og miljømæssige vurderinger af økonomiske tiltag, og kan bl.a. bruges til at vurdere effekter på miljøet af finanslovsforslag. Fremskrivninger med EMMA kan f.eks. give en vurdering af, om Danmark vil opfylde sin målsætning for nedbringelse af CO2-emissionerne på energiforbrugssiden, og konsekvensberegninger kan derefter give et bud på, hvor meget f. eks. energiafgifter kan bidrage hertil.

ADAM

Information og dokumentation

Yderligere information om den nyeste dokumentation fra 2010 findes via det nedenstående link. Dokumentationen er kun et midlertidigt udkast, og må ikke henvises til uden aftale med Energistyrelsen. Den nye dokumentation er en opdatering af den gamle dokumentation fra 2008 og 1997. Disse udgaver er tilgængelige i menuen - Dokumenter til højre på siden.

2010 EMMA-dokumentationen beskriver på aggregeret niveau sammenhænge mellem økonomi, energi og miljø.

Læs mere om EMMA energi- og miljømodeller til ADAM 2010

EMMA energi- og miljømodeller til ADAM 2007 

EMMA energi- og emissionsmodeller til ADAM 1997

COMPARE

COMPARE er Energistyrelsens globale karbonmarkedsmodel. Modellen anvendes blandt andet til at analysere de internationale klimaforhandlinger og -aftalers effekt på de globale drivhusgasudledninger samt omkostningerne ved reduktioner på region-, lande- og sektorniveau. Modellen udnytter princippet om omkostningseffektivitet til at minimere de samlede reduktionsomkostninger ved at reducere udledninger, hvor det er billigst. 

Internationale forhandlinger og COMPARE   

Energistyrelsen anvender COMPARE-modellen til en lang række analysearbejde, men fokus er på at analysere ambitionsniveauet i individuelle landes klimamålsætninger (INDC/NDC) samt det globale ambitionsniveau i forhold til at holde den globale temperaturstigning under to grader. Parterne i FN’s Klimakonvention (UNFCCC) skulle i perioden op mod COP21 i Paris indlevere individuelle INDC’er.

COMPARE deltager  også i samarbejdet under EU-Kommissionens klimafdeling (DG CLIMA) samt i et tæt samarbejde med det britiske energiagentur DECC.

Energistyrelsen har benyttet COMPARE til at levere resultater til UNEP Emissions Gap-rapporten i efteråret 2015. Modellen benyttes også til at assistere internt i forbindelse med analyser med global eller EU-fokus og til analyser på specifikke lande, som Energistyrelsen har samarbejdsprogrammer med, f.eks. Mexico.
Kort om modellen   

COMPARE er et værktøj til at analysere mulige sammensætninger af internationale klimaaftaler. Modellen kvantificerer kvotehandelsstrømme og omkostningerne ved drivhusgasreduktioner for de største udledere af drivhusgasser i verden. De fleste af denne type modeller ser udelukkende på udledninger fra afbrændingen af fossile brændsler, men COMPARE ser endvidere på ikke-CO2-drivhusgasser såsom metan og fluor samt på udledninger fra rydning, afbrænding og omlægning af skovarealer. På denne måde opnås en holistisk beskrivelse af klimaproblemet, hvor alle drivhusgasser medtages. Modellen ser på de globale udledninger af drivhusgasser og reduktionsmuligheder fra 2015 til 2050 i femårsintervaller. 

Kort om metodik

COMPARE-modellen er baseret på omkostningseffektivitetsprincippet. Altså kan man minimere de samlede omkostningerved at ligestille de marginale omkostninger ved at reducere drivhusgasudledninger på tværs af sektorer og lande - f.eks. i et karbonmarked.. Omkostningseffektivitet  betyder, at modellen finder den billigste måde at opfylde et givent miljømæssigt mål uden at sætte spørgsmålstegn ved dette mål (Perman et al., 2003). Metoden udnytter de forskelle, der er i mulighederne for at reducere drivhusgasudledningen mellem forskellige lande og sektorer med en given klimamålsætning til at finde en markedspris på karbon. 

For mere information om metode se vores metodepapir (kun på engelsk).

Læs om Energistyrelsen Gap-analyse