Hon utvecklar verktygen för framtidens energisystem

För Lisa Göransson är målet med forskningen tydligt.

– Vi studerar och försöker förstå hur energisystemet fungerar som helhet och vilka lösningar som faktiskt fungerar i praktiken. Egentligen handlar det om att skapa mer hållbara energisystem och bidra till omställningen bort från fossila bränslen.

Att förstå ett energisystem i förändring

Under nära två decennier har Lisa Göransson utvecklat metoder och modeller för att analysera energisystem som ser väsentligt annorlunda ut än dagens. Forskningen handlar om hur elsystem med stora mängder väderberoende elproduktion kan fungera tillsammans med flexibilitet, energilagring och nätutbyggnad, men även om elektrifiering och samspelet mellan olika energislag.

– När jag inledde min forskarkarriär stod vindkraften för omkring tre procent av den europeiska elproduktionen. I dag, tjugo år senare, är andelen närmare 20 procent och tillsammans med solkraft står de båda kraftslagen för omkring 30 procent av elförsörjningen. När väderberoende elproduktion gått från ett marginellt till ett centralt inslag i energisystemet har också behovet av nya analysmetoder vuxit fram.

Elektrifieringen av industri och transporter väntas öka efterfrågan på el kraftigt under de kommande decennierna. Hur olika tekniker samspelar, vilka investeringar som krävs och vilka konsekvenser olika vägval får är frågor som står i centrum för hennes forskning.

– Vi studerar flera olika utvecklingsvägar, undersöker vilka kompletterande stödtekniker som behövs för att göra dom tillförlitliga och synliggör vad dom innebär för elpriset och samhällets kostnad för el, vätgas och värme. Sedan är det upp till politiken, och i slutändan demokratin, att välja väg.

Tillsammans med kollegor har hon utvecklat energisystemmodeller som gör det möjligt att analysera framtida elsystem på hög detaljnivå. Modellerna används för att studera investeringar i elproduktion och lagring, flexibilitetslösningar, nätkapacitet och hur elsystemet påverkas av variationer i väder och efterfrågan.

När Lisa Göransson själv lyfter fram vad forskargruppen åstadkommit under senare år nämner hon särskilt två resultat:

– Det ena är den metod för att analysera det nordiska elsystemet som vi utvecklat tillsammans med forskaren Peiyuan Chen, som leder arbetet på Chalmers inom området elkraftteknik . Verktyget gör det möjligt att analysera framtida energisystem med hög detaljnivå – från investeringar i produktion och energilagring till nätflöden och felhändelser. Nu har vi ett modellverktyg som är detaljerat även när det gäller elkraftstekniska frågor.

Det andra resultatet är det ramverk som gruppen byggt upp för att förstå variationer i elsystemet och olika typer av flexibilitet. I stället för att tala om flexibilitet som en enda lösning visar ramverket vilka problem olika strategier löser – och hur de påverkar varandra.

– Det var så lätt att populistiskt avfärda förnybar elproduktion med frågan ”vad gör vi när det inte blåser?”. För mig och min kollega Filip blev det nästan en drivkraft. Vi ville ta den frågan på allvar och analysera den ordentligt, för det här hade vi redan tittat på under lång tid. Det var egentligen hela poängen – att förstå vilka lösningar som finns och hur variationer i elproduktionen faktiskt kan hanteras, säger Lisa Göransson.

Genom forskning om energilagring, flexibel elanvändning, handel mellan länder och andra lösningar har gruppen visat hur variationer i elproduktionen kan hanteras. Arbetet har inte bara bidragit med ny kunskap, utan också till ett mer nyanserat sätt att diskutera energisystemets möjligheter och begränsningar.

Forskningen har vuxit fram i nära samarbete med andra discipliner. Genom åren har Lisa Göransson arbetat tillsammans med forskare inom bland annat matematik, elkraftteknik, miljösystemanalys och datavetenskap.

– Jag har försökt ta tillvara kompetenserna som finns här på Chalmers, men också utforska andra sätt att jobba och tänka kring metoder.

Enligt Filip Johnsson, professor i energisystem vid Chalmers, har Lisa Göransson haft en avgörande betydelse för utvecklingen av forskningsgruppens modeller och analysverktyg.

– Lisa har framför allt bidragit till att utveckla våra energisystemmodeller. Det har gjort att vi i dag har en uppsättning modeller där vi kan studera möjligheter och utmaningar med Sveriges och Europas energiomställning på en mycket hög detaljnivå.

Från Uppsala till Chalmers

Vägen till Chalmers började när Lisa Göransson studerade i Uppsala. Hon såg en annons för en doktorandtjänst och bestämde sig för att söka.

Inför intervjun fick hon ett råd av sin mentor, som gav henne en rapport att läsa på tåget till Göteborg. Det blev också en introduktion till den forskningsmiljö hon var på väg in i. Rapporten var skriven av Christian Azar – professor på Chalmers, expert i FN klimatpanel IPCC och under många år en av Sveriges mest inflytelserika klimat- och energiforskare.

– Hon sa att det var bra om jag läste den innan jag åkte ner.

Några veckor senare fick hon besked från Filip Johnsson att trots att hon behövde börja med att göra sitt examensarbete så erbjöds hon doktorandtjänsten.

Examensarbetet följdes av doktorandstudier, postdoktorala år, forskarassistenttjänst, lektorat – och nu är hon professor.

Själv beskriver hon det tidiga förtroendet från Filip Johnsson och Henrik Thunman, professor i energiteknik vid Chalmers, som avgörande.
– Jag har haft otroligt stor frihet redan från början. Stort ansvar och stor frihet från dag ett att driva vidare egna idéer och skapa saker.

Forskarassistenttjänsten blev ett viktigt steg på vägen.
– Den gav mig möjlighet att fortsätta utveckla den forskningsmiljö jag redan varit med och byggt upp på Chalmers. För mig var det helt avgörande för att kunna fortsätta inom forskningen.

Forskning som når utanför akademin

Under senare år har hennes forskning fått betydande genomslag även utanför akademin.

Tillsammans med Filip Johnsson, professor i energisystem vid Chalmers, har Lisa Göransson stått bakom flera rapporter som fått stort genomslag. Rapporten ▶ Ett framtida elsystem med och utan kärnkraft – vad är skillnaden? blev en av Chalmers mest spridda forskningspublikationer och belönades med Chalmers biblioteks Open Access-pris. En ytterligare rapport på samma tema ▶ Tre elsystem som kan möta omställningen av industri- och transportsektorerna publicerades förra året.

– Vi upplevde att det saknades helhetsbilder av hur Sveriges framtida elsystem skulle kunna fungera. Omställningen påverkar alla och vi ville bidra med kunskap om vad som faktiskt krävs.

Filip Johnsson lyfter också fram Lisa Göranssons förmåga att göra komplexa samband begripliga.

– Lisa har starkt bidragit till vår samverkan med industri och myndigheter genom sin förmåga att på ett tydligt sätt förklara komplexa samband. Jag träffar ofta beslutsfattare och politiker som refererar till våra rapporter och resultat.

Nu riktar hon blicken mot nästa stora forskningsfråga: hur framtidens energisystem faktiskt ska kunna genomföras.
– Vi jobbar mer med genomförbarheten av de här framtida systemen som vi tittar på – både sociotekniskt och i teknisk detalj, säger Lisa Göransson.