Carl Bequé Hogeschool-Universiteit Brussel 21 jaar Ontwerp van een beslissingsmodel voor energiebesparende investeringen: bestaat er een optimale keuze? S teeds meer mensen, bedrijven en overheden zijn geïnteresseerd in energiebesparende investeringen, zowel om ecologische als om economische redenen. Hierbij moeten heel wat keuzes gemaakt worden. Wie dergelijke keuzes moet maken, kan zich op dit ogenblik enkel baseren op informatie, advies en gezond verstand. Op welke manier kan echter de meest optimale keuze gemaakt worden? Op die vraag biedt dit artikel een antwoord. nier waarop ze geconsumeerd wordt. Efficiëntere energieconsumptie betekent niet enkel meer output met eenzelfde of minder input dankzij technologische vooruitgang, het betekent ook de juiste keuzes maken in functie van plaats, tijdstip en hoeveelheid. Investeren in de opwekking van zonne-energie is bijvoorbeeld interessanter in Spanje dan in een land als Oostenrijk. Toch weerspiegelt de praktijk dat niet altijd, zoals blijkt uit figuur 1. Model Wie de toekomst van de wereldwijde energievoorziening veilig wil stellen, denkt meestal in de eerste plaats aan technologische innovaties.1 Nochtans kan een optimale investering in energiebesparende maatregelen ook grote voordelen opleveren. Overheden, ondernemingen, maar ook particuliere woningeigenaars zouden met behulp van een mathematisch model de kosten of de hoeveelheid CO2-uitstoot, gegeven een bepaald budget en een bepaalde nood aan energie, kunnen minimaliseren. Een andere mogelijkheid is de hoeveelheid geproduceerde energie maximaliseren binnen een bepaald budget en een bepaalde vervuilingslimiet. Afhankelijk van het beoogde doel kan een dergelijk model de beste aanpak opleveren voor een specifieke gebruiker. Efficiënter energiegebruik Klimaatverandering en de uitputting van fossiele brandstoffen kunnen beschouwd worden als de grootste energieproblemen waarmee de mens in de 21ste eeuw geconfronteerd wordt. Het is echter niet voldoende om op zoek te gaan naar nieuwe energiebronnen, er moet vooral zuiniger en efficiënter omgesprongen worden met de beschikbare energie.2 Een model zoals hier voorgesteld heeft het potentieel om ons energiesysteem zowel ecologischer als economischer te maken, niet door de manier waarop energie opgewekt, gefinancierd of gedistribueerd wordt, maar door de ma- Figuur 1: Invloed van zonintensiteit op gedrag in de Europese zonneboilersector3 Wat opvalt, is dat in bepaalde Europese landen met een hoge jaarlijkse zonintensiteit, zoals Malta, Italië, Spanje en Portugal, gezinnen beperkt gebruik maken van zonneenergie. In andere landen, zoals Griekenland en Cyprus, wordt deze hernieuwbare energiebron dan weer wel sterk benut. Men zou nochtans een lineair verband verwachten tussen de hoeveelheid jaarlijks zonlicht en het aantal gezinnen dat gebruik maakt van zonneboilers. Het ontbreken van zo’n verband wijst erop dat er in veel landen nog geen optimale investering is in hernieuwbare energie. Een goed functionerend beslissingsmodel zou hier hulp kunnen bieden. Concrete toepassing In het energievoorzieningsspel EnergyState4, dat ontwikkeld is aan de Hogeschool-Universiteit Brussel, kan het gebruik van een optimalisatiemodel helpen om in een 1 vereenvoudigde situatie de optimale mix van verschillende types energiecentrales te vinden.5 In onderstaande figuren is de totale vervuiling in een fictieve stad geminimaliseerd, rekening houdend met een gegeven budget, de energienood en het maximaal aantal toegelaten centrales. In figuur 2 is de stad gelegen in een gebied met een lage zonintensiteit, in figuur 3 in een gebied met een hoge zonintensiteit. De energieopbrengsten bij de opwekking van zonne-energie zijn bijgevolg verschillend in beide gebieden. Het model beveelt in het zonniger gebied duidelijk meer gebruik van zonne-energie aan, en minder kerncentrales en windturbines. Een land of stad kan op deze manier de schade aan mens en milieu minimaliseren, zonder energietekorten te veroorzaken of het geplande budget te overschrijden. Figuur 3: Minimalisatie van totale vervuiling in gebied met hoge zonintensiteit4 Om de huidige energieproblemen aan te pakken zal het in de toekomst van groot belang zijn energie efficiënter te gebruiken. Een beslissingsmodel kan hierbij helpen door energiebesparende investeringen te optimaliseren, en dat komt zowel ecologie als economie ten goede. Toch zullen technologische en financiële innovaties nodig blijven, want zonder verbetering van de parameters zal een beslissingsmodel niet volstaan om een duurzame energietoekomst te garanderen. Figuur 2: Minimalisatie van totale vervuiling in gebied met lage zonintensiteit4 BRONNEN • 1 Johnstone, N., Haščič, I., & Popp, D. (2010). Renewable energy policies and technological innovation: evidence based on patent counts. Environmental and Resource Economics, 45(1), 133-155. • 2 Rourke, B. (2006). The Energy Problem: Choices for an Uncertain Future. Ohio: National Issues Forums Institute. • 3 European Environment Agency (2012). Energy efficiency and energy consumption in the household sector (ENER 022). Opgehaald van http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/energy-efficiency-and-energyconsumption-5/assessment • 4 Wouters, W., Geerts, E., Van Hevel, J., Eyckmans, J., & Verbeke, T. (2009). Energie rijk. Opgehaald van http://energierijk.be/game/index-EN.html 5 • Beliën, J., Colpaert, J., De Boeck, L., Eyckmans, J., & Leirens, W. (2013). Teaching integer programming starting from an energy supply game. INFORMS Transactions on Education, 13(3), 129-137. 2