Các nhà nghiên cứu từ EPFL và HES-SO Valais đã lập mô hình hệ thống năng lượng của Thụy Sĩ theo các ràng buộc giả định về tính trung lập carbon và độc lập năng lượng vào năm 2050. Kết quả cho thấy có thể đáp ứng hai hạn chế này trong khi giảm khoảng 30% chi phí hệ thống năng lượng so với năm 2020.
Một hệ thống năng lượng Thụy Sĩ độc lập và trung hòa carbon vào năm 2050 về mặt lý thuyết có thể đạt được bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo địa phương hiện chưa được khai thác. Hệ thống này thậm chí sẽ rẻ hơn so với hệ thống năng lượng năm 2020 của quốc gia được lập mô hình với cùng giả định, với mức giảm chi phí lên tới 30%–32%. Đó là những phát hiện của một nghiên cứu sâu rộng do EPFL và HES-SO Valais thực hiện, có khả năng mở đường cho một kế hoạch tăng cường hướng tới đầu tư nhiều hơn trong nước vào năng lượng sạch .
Mặc dù về mặt lý thuyết là có thể, nhưng bản thân sự độc lập hoàn toàn của hệ thống năng lượng Thụy Sĩ không phải là một mục tiêu. Tuy nhiên, hạn chế trung hòa carbon vào năm 2050 phù hợp với nội dung của Đạo luật Liên bang về các Mục tiêu Bảo vệ Khí hậu (được đệ trình lên cuộc bỏ phiếu của Thụy Sĩ vào tháng 6 năm 2023).
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã quyết định sử dụng mô hình của họ, khung mô hình đa năng lượng và đa lĩnh vực EnergyScope, để đưa Thụy Sĩ trở thành một quốc gia hoàn toàn độc lập về năng lượng nhằm đảm bảo về mặt lý thuyết sự an toàn của nguồn cung và sau đó tính toán tác động của việc nhập khẩu và xuất khẩu . Mô hình tạo ra các lựa chọn đầu tư tối ưu về chi phí đáp ứng nhu cầu của xã hội Thụy Sĩ được xác định là hộ gia đình, giao thông vận tải và công nghiệp và tập trung vào vai trò của cơ sở hạ tầng hiện có hoặc được củng cố.
Các nhà nghiên cứu từ nhóm Kỹ thuật Hệ thống Năng lượng và Quy trình Công nghiệp của Trường Kỹ thuật EPFL (IPESE), do François Maréchal đứng đầu, nhận thấy rằng để đáp ứng các mục tiêu nói trên, Thụy Sĩ nên tăng cường sản xuất quang điện (PV) và điện gió và đó là một giải pháp kinh tế tối ưu. có thể đạt được bằng cách bao phủ 60% diện tích mái nhà của Thụy Sĩ bằng các hệ thống PV.
"Thụy Sĩ vẫn có tiềm năng điện mặt trời phần lớn chưa được khai thác ở các khu vực đã xây dựng. Có thể đạt được mức tối ưu về kinh tế nếu ít hơn hai trong số ba mái nhà được che phủ. Bước tiếp theo là xác định mái nhà nào phù hợp nhất", EPFL giải thích và HES-SO Valais Ph.D. sinh viên Jonas Schnidrig, tác giả đầu tiên của nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Frontiers in Energy Research .
Vì mặt trời chiếu sáng mạnh hơn vào mùa hè nhưng gió thổi mạnh hơn vào mùa đông, nên cần phải tìm sự cân bằng phù hợp giữa sản xuất điện và lưu trữ theo mùa để đáp ứng nhu cầu năng lượng của Thụy Sĩ mọi lúc, đặc biệt là vào mùa đông. Nghiên cứu cho thấy rằng sản xuất năng lượng mặt trời chủ yếu vào mùa hè có thể được cân bằng tối ưu nhất bằng cách triển khai công suất gió, sản xuất chủ yếu vào mùa đông cùng với thủy điện và sinh khối.
Họ cũng chỉ ra rằng có rất nhiều giải pháp tương đương tồn tại và họ đánh giá mức độ nhạy cảm của chúng đối với sự không chắc chắn về chi phí. Các mô hình cho thấy sự phụ thuộc lẫn nhau của các lựa chọn và tác động của các lựa chọn công nghệ đối với các khoản đầu tư khác và đối với cơ sở hạ tầng.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng "sự khác biệt chính ở đây là bản chất của chi phí: hệ thống năng lượng hiện tại của Thụy Sĩ chủ yếu dựa vào nhập khẩu (giá rẻ) hơn là đầu tư. Do đó, người tiêu dùng trả tiền và dựa vào việc sử dụng các nguồn lực và công nghệ thực sự được đầu tư và vận hành bên ngoài Thụy Sĩ," François Maréchal giải thích. "Ngược lại, hệ thống tương lai mà chúng tôi đã lập mô hình dựa trên đầu tư địa phương, sử dụng các nguồn lực của chính chúng tôi và dường như là sự lựa chọn kinh tế và linh hoạt nhất trong thời gian dài."
