Aktuelle økonomiske og tekniske modeller
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.
Modeldokumentation - Ramses energisystemmodel
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.
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.
DH Invest estimerer den fremtidige udvikling i varme/kraftvarme-kapaciteter i de danske decentrale fjernvarmeområder. Modellen giver et kvalificeret bud på, hvilke anlægsinvesteringer og -skrotninger fjernvarmeselskaber kan forventes at foretage ud fra et selskabsøkonomisk perspektiv under givne rammevilkår. Modellen er designet til at spille sammen med Ramses, således at Ramsesdata benyttes som input, og outputtet fra modelen i form af investeringer og skrotning kan indføres direkte i Ramses datasættet.
DH Invest er udviklet i forbindelse med de tekniske og økonomiske konsekvensanalyser i projektet ”Modernisering af varmesektoren”. Modellen er dertil også anvendt i Basisfremskrivningen 2019 og 2020, i analyseforudsætningerne til Energinet samt i Klimafremskrivningen.
Energistyrelsen har udviklet en transportmodel kaldet FREM (FRemskrivning af Energiforbrug ved Mobilitet), som er et modelsetup, der dækker følgende sektorer:
- Vejtransporten
- Luftfarten
- Banetransporten
- Søtransporten
- Forsvaret
Læs dokumentationen her:
Model og metode til fremskrivning af energiforbruget i transportsektoren
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.
Tidligere anvendte modeller
I notatet Husholdningernes opvarmningsformer (på engelsk) er estimeret model for husholdningers valg af opvarmningsform.
Modellen kan bruges til at give et skøn for, hvordan og hvor hurtigt fordelingen af opvarmningsformer ændres, hvis der sker ændringer i varmeomkostningerne.
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.
Teknologikatalog for fornybare brændstoffer 2018
Validering af teknologikataloger
Energiforbrug i transportmidler-1
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.
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
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).