能源消耗模型旨在計劃和製定政策

能源過渡為國家，城市和地區帶來了問題。穩定能源的使用是氣候變化終止的關鍵。同時，能源系統的成本不應失控，應確保供應安全性。這三個方面 – 受傷，成本和供應安全 – 構成了SO稱為的能量三元素。

世界能源委員會開發了能源trillema，以支持政客明天開發能源系統。通過在合理的科學基礎上對三個標准進行建模，可以定量比較各種能量方案，理想地揭示了提供三個目標變量之間最佳平衡的路徑。

各種能源系統的穩定性和成本已經可以可靠地使用多種模型確定。但是，到目前為止，這還不適用於安全性。 EMPA工程部負責人Matthias Sulzer說：“許多現有模型都模糊，對用戶不方便，並且不打算用於當今的建模機會。”

Sulzer與來自Empa，Eth Zurich Eth Zurich和勞倫斯·伯克利國家實驗室的研究人員一起開發了量化能源供應安全的最佳方法。這項工作最近是 出版 在雜誌中 iscaing場地

五個能源供應安全水平

該模型採用具有五個級別的金字塔的形式。研究人員為每個級別提供了定量指數。較低級別的自我生產是對能量平衡的簡單計算：一個國家每年從其自身資源中產生多少能量，它消耗了多少？

第二層描述了自主權。那些。在這一年中需要進口多少能源，以及進口路線的安全性。從金字塔的第三層開始，系統的充分性，動態效果進入了遊戲。 EMPA Urban Energy Systems的負責人Giorgios Mavromatidis的合著者解釋說：“在這裡，我們正在探索每小時甚至更高的分辨率，從任何來源的能源需求是否可以滿足任何來源，這是無利可圖的。”

第四級涉及自給自足：國家可以在一定時間進口統治嗎？在最高水平上，研究人員談論了完整的自身，該國可以在一年中的任何時間（甚至更長）的能源生產來生活。

儘管水平彼此增加，但Mavromatidis強調應同時考慮它們。研究人員說：“現代能源系統非常複雜。金字塔旨在正確評估各種指標並闡明術語。”它對現有模型的關鍵力量是其較高級別考慮了動態影響。

Mavromatidis說：“尤其是，可再生能源的系統非常動態地工作，因為風和太陽並非總是以相同的程度使用。” “因此，平均年平衡不是這種系統中供應的良好指標。”

可再生能源的良好安全性

研究人員強調，應該將金字塔視為第一個建議，它是進一步討論，研究和澄清指數的基礎。但是，該模型已經可以用於計劃能量。研究人員在他們的研究中以瑞士為例證明了這一點。他們使用金字塔將瑞士當前的能源供應安全與2050年的未來腳本進行了比較，他們已經建模了 在上一個研究中 與瑞士電力公司協會（VSE）合作。

分析表明，通過可再生能源的正確組合，瑞士將來可以提高其能源安全。根據Matias Sulzer的說法，尤其是兩個因素，促成了這一點：能源多樣化和國內生產的多樣化增加。其他存儲設施也有助於確保能源供應，因為它們可用於克服振動。

研究人員解釋說，這不僅包括水力發電廠：“我們可以在其中存儲和使用工業廢物的熱處與電池一樣重要的地方。” “例如，在EMPA中，我們還將研究使用電動汽車在不在旅途中暫時存放電力的方法。”

根據蘇爾澤（Sulzer）的說法，瑞士在將來的研究人員的情況下將無法完全自給自足，這不一定是一個目標。他解釋說：“這是一個能量鑽的遊戲。” “當然，從技術上講，在瑞士建立完全自我的能源供應。即使是一個自給自足和穩定的系統也是可行的，但這將大大提高成本。”由於進口和內部生產以及各種能源的結合，瑞士也可以平衡成本，穩定性和供應安全。