Allerede i dag m? kraftakt?rene ty til meget avanserte analyseverkt?y for ? kunne tjene penger p? kj?p og salg av str?m. Nye, matematiske modeller ved Universitetet i Oslo viser at str?mmarkedet blir enda mer uoversiktlig med vindkraft.
Det er ikke alltid behov for str?m n?r det bl?ser. Takket v?re vannkraften har Norge den enest?ende muligheten at str?mmen kan lagres til senere bruk, ved ? bruke vindkraften til ? pumpe vann fra lavlandet og opp i vannmagasinene i fjellet.
Denne muligheten har ikke Tyskland. I Tyskland er det politisk bestemt at vindkraften skal ha prioritert tilgang til elektrisitetsnettet. Problemet er at den str?mmen som dyttes inn i nettet, m? brukes momentant. Mye vind f?rer derfor til at de andre leverand?rene av str?m m? skru ned kraftproduksjonen eller betale noen for ? bli kvitt str?mmen.
– Dette er i ?konomisk forstand bortkastet energi. Det koster mye ? justere energiproduksjonen fra kull-, gass- eller atomkraftverk. Hvis vinden er ?kende, kan det v?re? lurt ? betale noen for ? bli kvitt str?mmen fremfor ? skru ned produksjonen. Norge unng?r dette, fordi man kan bruke vindkraften til ? pumpe vann opp i vannmagasinene. Da blir det mindre forskjell mellom h?ye og lavere priser. Det betyr at markedsmekanismen for vindkraft er forskjellig i Norge og i Tyskland, forteller professor Fred Espen Benth, nestleder p? Senter for anvendt matematikk (CMA) ved Universitetet i Oslo. Med st?tte fra 澳门葡京手机版app下载sr?dets program ?Renergi? studerer forskergruppen hans matematisk hvordan temperatur, vind og regn i de to landene p?virker str?mmarkedene i Tyskland og Norge.
Norge: Tysklands batteri
For ? utnytte vindkraften best mulig, ?nsker Tyskland ? bruke Norge som batteri.
– Selv om vindkraft ikke er regulerbar energi, blir den indirekte til regulerbar energi ved ? omdanne vind til regn gjennom pumping opp i vannmagasinene. Hvis prisen p? str?m er lav n?r det bl?ser mye, er det bedre ? bruke den tyske vindkraften til ? pumpe vann opp i norske vannmagasiner. Det fins allerede en elektrisitetskabel mellom Tyskland og Norge. Sp?rsm?let v?rt er: Hva er effekten av ? koble det tyske markedet med det norske, alts? et tysk marked uten vannreservoarer med et norsk marked med vannreservoarer? Og hva skjer med str?mprisene n?r man legger flere kabler mellom de to landene? sp?r Fred Espen Benth.
Forsikrer seg mot tap
Hele markedet er auksjonsstyrt. Str?mprodusentene kan kj?pe forsikringsprodukter, kalt derivater, for ? sikre seg varm vinter eller v?t h?st. Da g?r prisene ned.
– For str?mleverand?rer som kull- og kjernekraftverk tar det tid ? skalere opp og ned produksjonen. De ?nsker en stabil produksjon. De har ingen sikkerhet for at man f?r solgt all str?mmen. De kan derfor bruke forsikringspengene til ? betale noen for ? bruke str?mmen, eller bruke pengene til ? justere produksjonen
Med i modellen har Benth ogs? prisen p? gass og kull.
Fundamental, ny matematikk
Matematisk er det komplekst ? beskrive str?mmarkedene i de forskjellige landene, og sammenhengen mellom de ulike markedene. For ? klare det, m?tte de utvikle helt ny matematikk.
– Modellering av str?mmarkedet skaper fundamentale, matematiske problemstillinger. Vi har allerede definert en rekke nye teoremer i matematikken? Denne matematikken kan gjenbrukes i livsvitenskapen, forteller Fred Espen Benth.
Modellen gj?r det ogs? mulig ? beregne hvordan vindm?llene b?r plasseres i en vindm?llepark for ? utnytte vinden best mulig.
M?ler usikkerhet
Modellering av nedb?r, temperatur og vind krever innsikt i stokastikk. Stokastikk er den eksakte l?ren om tilfeldigheter.
Med p? laget har Benth professor Ole Barndorff-Nielsen ved Universitetet i ?rhus. Spesialet hans er stokastiske prosesser i tid og rom. Matematikken hans blir ogs? brukt i? turbulensberegninger og til ? beskrive overflaten av kreftceller.
Norden, Tyskland og Storbritannia er bare noen av kraftmarkedene i Europa. Det fins ogs? en rekke kraftmarkeder i ?st-Europa. Postdoktor Paul Krühner ser p? hvordan modellen kan utvikles til ? forutsi str?mprisen i flerdimensjonale markeder.
Avhengig av CO2-utslipp
Jo mer str?m fra vindkraft, desto mindre behov for gass og kull. Det p?virker prisen p? kj?p og salg av rettigheter til ? slippe ut CO2. Dette kalles emisjonsmarkedet. Professor Rüdiger Kiesel fra Universitetet i Essen har utviklet nye, matematiske teorier for ? beskrive dette markedet.
– N?r prisen p? utslipp g?r ned, blir det billigere ? produsere str?m fra gass og kull.? Emisjonsmarkedet henger derfor sammen med b?de vind og temperaturer.
Modellene m? ogs? ta hensyn til hva det koster ? frakte gass og kull.
Optimerer inntjeningen
Hele ideen til Fred Espen Benth er hvordan en enkelt enhet kan styre risikoen i str?mmarkedet.
– Hva skjer om alle akt?rene i energimarkedet skulle bruke den samme modellen?
– Da vil modellen v?re ?deleggende for dem alle. Men vi lager bare et matematisk rammeverk for hvordan man kan modellere et str?mmarked som endrer seg over tid. Akt?rene m? selv spesialisere modellene og legge inn sine subjektive antakelser, forteller Fred Espen Benth.