Vill öka förståelsen om företags beslutsfattande för grön energiomställning

21 oktober 2024

Vilka faktorer styr beslutsfattandet hos företag som vill göra investeringar för mer miljövänlig energi? Den frågan ville Christian Azars forskargrupp vid Chalmers ta reda på.

I ett ÅForsk-finansierat projekt har de utmanat etablerade modeller för utvecklingen av elsystemet.

Christian Azar är ett välkänt namn när det kommer till energiforskning. Han är professor i energi och miljö och har tidigare ingått i IPCCs klimatpanel, varit rådgivare till Sveriges högsta beslutsfattare och också skrivit boken Makten över klimatet. Inte sällan finns han med på de större dagstidningarnas debattsidor.

I ett ÅForsk-finansierat projekt arbetade han, tillsammans med flera forskare samt doktoranden Jinxi Yang, med en ny form av modellering där de försöker beskriva och förutse hur företag fattar beslut kring framtida elförsörjning, och hur denna information kan ge indikationer för hur vägen mot minskade koldioxidutsläpp kan se ut. I projektet har flera artiklar publicerats.

Nytt sätt att modellera

Vanliga optimeringsmodeller för energiförsörjning utgår allt som oftast från en central beslutsfattare. Men Christian Azar med kollegor ville utmana detta sätt och skapa modeller som utgår från hur decentraliserade elmarknader fungerar.

– I de vanliga (optimerings-)modellerna det finns en aktör som bestämmer allt. Om exempelvis fler vill köra elbil kommer elbehovet att öka och det blir då inlagt som en efterfrågan i dessa modeller. Aktörer fattar sedan beslut baserat på det billigaste sättet för hela samhället att producera el för att täcka behovet. De modellerna har på så vis ett perfekt förutseende, förklarar Christian Azar.

Men dessa modeller har ett inneboende problem. I verkligheten finns ju ingen central planerare utan investeringsbeslut fattas av en massa olika företag och individer, och detta beslutsfattande kantas av väldigt många osäkerheter. Så i vad forskarna vid Chalmers kallar ”agentbaserad modellering” vill de få in parametrar för hur den verkliga elmarknaden fungerar, och titta närmare på hur företags beslutsfattande påverkas.

– I våra försök gör vi därmed tvärt om. Vi kan konstatera att det finns ett antal företag på marknaden som ställer sig frågan om en investering kommer vara lönsam för det enskilda företaget? Företagen själva tar ju inte hela samhällsperspektivet utan ser till den egna lönsamheten och agerar utifrån var affärerna finns. Vägen mot minskade utsläpp drivs i modellen av ett högre pris på koldioxidutsläpp, ungefär så som sker i EU:s system för handel med utsläppsrätter, förklarar Christian Azar.

När det gäller elsystemet finns en inneboende komplexitet.

– När du säljer el på en marknad så får du betalt givet den högsta rörliga kostnaden för att producera el. När det blåser mycket kostar det ingenting för vindkraftverken att producera el. Då kan elpriset gå ned till noll och företag får inte betalt för sin investering. El går i princip inte att lagra, bara i dammar och batterier. Frågan är då hur företag får betalt för sin investering, säger Christian Azar.

– När vi kör vår modell kan vi också se att företag ändå väljer att bygga ut dyra kraftslag med höga investeringskostnader. Det gör de för att det ibland uppstår brist på kapacitet, vilket leder till ökade priser och att företagen då får betalt, förklarar Christian Azar.

I modellen kan forskarna vid Chalmers också studera hur konkurrens mellan olika energislag påverkar investeringarna.

En annan parameter som testats är företagens villighet att ta risker.

– Om det finns mycket risk och osäkerhet förknippade med en investering, blir företagen mer tveksamma. Vi har analyserat olika ekonomisk-teoretiska metoder för att hantera risk, och hur det påverkar förväntad lönsamhet för exempelvis vind och kärnkraft. I allmänhet leder osäkerhet och risk till högre elpriser, som i sin tur kompenserar för den risk företagen möter. Den kunskapen kan vi använda för att analysera hur det påverkar investeringsmönster och för hur snabbt omställningen till låga koldioxidutsläpp kan genomföras, förklarar Christian Azar.

Minskad riskvillighet efter 30 år

Forskargruppen har exempelvis modellerat hur företag – som inledningsvis varit benägna att ta risker och göra investeringar – men som visar sig förlora pengar på sin investering, anpassar sin strategi, och hur villiga de är att ta framtida risker.

I förlängningen visar modelleringen att företag som hade en anpassningsbar strategi tenderar att investera mer i vind- och solteknologier under den första omställningsfasen, det vill säga under de första 30 åren, men efter dessa år märks en ökade investeringsvilja i kärnkraft till följd av högre elpriser och det faktum att vind är en väderberoende energiteknik.

– Här visar vi vikten av att faktiskt integrera adaptiva beteenden i modelleringar av investeringar i elsystemet. Vilket på ett bättre sätt synliggör företags svar på marknadsförändringar – något som de ordinarie modellerna kan missa, avslutar Christian Azar.

Forskningsprojektet har visat på ny kunskap inom två viktiga frågor; Vilken betydelse som risk och osäkerheter har för företagens villighet att göra gröna investeringar, samt hur policys kan utformas för att säkra att kapital riktas för att implementera tekniska lösningar som leder till minskade koldioxidutsläpp.

Här kan du ta del av Jinxi Yangs avhandling: Exploring the Transition to a Low-Carbon Electricity System — Using Agent-Based Modeling.