Introducing stochasticity into the energy system model Times-CZ - a reflection of a war-related extreme environment

Abstract

This thesis introduces stochastic elements into the TIMES-CZ energy system model focusing on the impact of extreme events such as pandemic or recent war in Ukraine. The objective is to improve the model's precision in the face of these market uncertainties. Natural gas prices and European Union Allowance (EUA) prices, after a selection process, are represented as random variables allowing for probabilistic forecasting. These variables are derived from an analysis that combines model-based forecasts, which also include external predictions. The results of this comprehensive analysis are then integrated into the TIMES-CZ model. The correctness of these results is validated using sensitivity analysis, which evaluates the impact of results with uncertain parameters on the model's output. The findings highlight the importance of including uncertainty in energy systems modelling and could have implications for energy planning and decision-making in uncertain contexts. Keywords TIMES-CZ Model, Stochasticity, Energy System Modelling, Uncertainty Analysis, Sensitivity Analysis JEL Classification C12, C33, G21, L25, M31 Title Introducing stochasticity into the energy system model Times-CZ - a reflection of a war- related extreme environment

Tato práce zavádí stochastické prvky do energetického modelu TIMES-CZ, se zaměřením na dopad extrémních událostí, jako je pandemie nebo válka na Ukrajině. Cílem je zlepšit přesnost modelu v kontextu těchto tržních nejistot. Ceny zemního plynu a ceny povolenek Evropské unie (EUA) jsou vybrány a reprezentovány jako náhodné proměnné, což umožňuje pravděpodobnostní předpovědi. Tyto proměnné jsou odvozeny z analýzy, která kombinuje předpovědi založené na modelu, do kterých jsou také začleněny externí předpovědi. Výsledky této komplexní analýzy jsou poté integrovány do modelu TIMES-CZ. Správnost těchto výsledků je ověřena pomocí citlivostní analýzy, která hodnotí dopad výsledků s nejistými parametry na výstup modelu. Zjištění zdůrazňují význam zahrnutí nejistoty do modelování energetických systémů a mohou mít dopad na plánování energií a rozhodování v nejistých kontextech. Klíčová slova Model TIMES-CZ, Stochastičnost, Modelování energetických systémů, Analýza nejistot, Citlivostní analýza JEL Klasifikace C12, C33, G21, L25, M31 Název práce Zavedení stochastičnosti do energetického modelu Times-CZ - jako odraz extrémního válečného prostředí