Planiranje energetskog sustava je složen znanstveno-stručni proces koji se stalno razvija i nadograđuje. Energetski sustav je kompleksan i sastoji se od velikog broja međusobno povezanih podsustava. Podsustave čini veliki broj postrojenja u kojima se koriste različite tehnologija i energenti, koja su povezana od strane proizvodnje i dobave energije, preko pretvorbe do mjesta potrošnje energije.

Razvoj računala i računalnih programa omogućili su primjenu kompleksnijih modela za planiranje, koji koriste složene matematičke algoritme i baze podataka koji u kratkom vremenu mogu riješiti najsloženije probleme velikih sustava. Razvoj računarske tehnologije omogućio je istodobno sagledavanje pitanja vezanih za energetiku, zaštitu okoliša i ekonomiju. Razvojem tehnologije razvijaju se različiti modeli na razini energetskih sustava, podsustava, dijelova podsustava ili pojedinih tehnologija. Razlika među modelima je velika obzirom na njihove mogućnosti i namjene. Ne postoji jedinstven model koji može razriješiti sva pitanja razvoja energetskog sustava, iako se radi na stvaranju platformi koje povezuju različite specijalističke modele u jedinstveni sustav modela. To je budući trend razvoja modela planiranja energetskog sustava.Za kvalitetno planiranje od važnosti je odabrati računalni program, a još više kvaliteta planera i vjerodostojnost ulaznih podataka. U procesu planiranja, planer treba odabrati najpogodniji model za specifični problem kojeg treba analizirati. U procesu odabira najpogodnijeg modela treba dobro poznavati problem koji se želi riješiti, mogućnosti modela, raspoloživost i vjerodostojnost podataka, i na kraju sposobnost ispravnog tumačenja rezultata.

Znanstveni i stručni izazovi energetskog predviđanja i planiranja
Zbog složenosti procesa planiranja postavljanje samo jedne definicije koja bi u potpunosti opisala sam proces nije jednostavno, jer se on sastoji od mjerenja, sakupljanja i obrade podataka o veličinama koje matematički opisuju problem, izrade scenarija i prognoza potrošnje energije i primjene modela za planiranje. Modeliranje je staro koliko i inženjerske struke, samo su se mijenjale mogućnosti proračuna i povezivanje više problema i cjelina u jedinstveni model. Dodatni razvoj i primjena modela nametnuo je potrebu analize utjecaja energetskog sustava na gospodarstvo što je rezultiralo kombinacijom inženjerskog i ekonomskog modela u jedinstveni model. Zaštita klime i ograničenja koje ona donosi, uspostavili su treću bitnu dimenziju planiranja. Primjene modela za planiranje energetskog sustava su raznolike, a kao primjeri mogu se navesti:
analize i predviđanja potrošnje svih oblika energije.
analiza utjecaja mjera na strani potrošnje energije na mjere na strani proizvodnje energije i obratno.
izrada studija i planova razvoja energetskih sustava, podsustava i strategija.
primjena novih tehnologija za proizvodnju i potrošnju energije.
analize potencijala obnovljivih izvora.
analiza novih energetskih tržišta i tehnologija.
analiza utjecaja između zemalja ili teritorijalnih segmenata unutar jedne zemlje, koji se međusobno razlikuju po klimatskim obilježjima, propisanim ograničenjima emisije stakleničkih plinova, raspoloživosti energetskih izvora, mogućnostima uvoza/izvoza energije i karakteristikama potrošnje.
povezivanje i međudjelovanje energetskog sustava s gospodarstvom.
sagledavanje posljedica primjene poreza, subvencija i regulacije na tržištima.
utjecaj uklanjanja subvencije na određeni energent u energetskom sustavu.
izračun emisija stakleničkih plinova i njihov utjecaj na sustav (mjere za smanjenje emisija, ograničenja na količinu emisija, međunarodne obveze poput Kyoto protokola, trgovanje emisijama).
analiza diversifikacije energenata, sagledavanje ekonomskog, sociološkog i ekološkog utjecaja.

Modeli za planiranje koriste se za rješavanje složenih problema zbog čega je najčešće potrebno osigurati velike količine podataka i postaviti više različitih scenarija događaja unutar sustava. Postavljeni model mora biti jednostavan za korištenje, ali istovremeno mora dovoljno detaljno fizikalno opisivati promatrane energetske, ekološke i ekonomske probleme, da bi proračuni bili pouzdani. Pravilo dobro postavljenog modela je njegova razumljivost; kvaliteta dobivenih rezultata ovisit će o iskustvu korisnika modela i kvaliteti i vjerodostojnosti ulaznih podataka. Postoje karakteristike zajedničke svim energetskim modelima. Tako svaki od njih predstavlja pojednostavnjenu sliku realnosti i uključuje sve aspekte za koje korisnik smatra da su bitne za prikaz sustava. Također svi modeli koji sadrže projekcije buduće potrošnje energije moraju sadržavati i pretpostavke pomoću kojih se definiraju promatrani scenariji. Točnost postavljenih pretpostavki utječe na rezultate dobivene modelskom analizom.

Kako opisati energetske procese
Osnova svakog modela za planiranje je integrirani pristup modeliranju, u simuliranju tehnoloških procesa i njihovom matematičkom opisivanju, ekonomskoj valorizaciji, uvažavanju tehnoloških, prirodnih i regulatornih ograničenja i optimizaciji mogućih rješenja. Iako je nemoguće nabrojiti sve modele koji se koriste u analizama i planiranju energetskog sustava, moguće je prema specifičnosti zadatka prepoznati modele obzirom na:
Potrošnju energije (sve karakteristike potrošnje)
Energetsku učinkovitost
Obnovljive izvore
Elektroenergetski sustav (proizvodnja, prijenos i distribucija)
Plinski sustav (skladište, transport i distribucija)
Derivate nafte (tržište i zalihe)
Toplinski sustav (proizvodnja i distribucija)
Energetski sustav (nacionalni, lokalni).

Da bi se ispravno prikazao energetski sustav, prethodno je potrebno analizirati sve podsektore potrošnje energije, kako bi se mogli postaviti parametri analize čitavog energetskog sektora. Modeli koji analiziraju odnose proizvodnje i potrošnje energije, očituju se kroz međudjelovanje sektora potrošnje (potražnje) i proizvodnje (ponude) energije, te povratne veze između cijene i potrošnje energije. Međudjelovanje sektora potrošnje i proizvodnje energije omogućuje sagledavanje utjecaja koje određena promjena u potrošnji energije (npr. primjena mjera energetske učinkovitosti ili uvođenje nove tehnologije na strani potrošnje energije), ima na sve podsektore na strani proizvodnje energije i energetskim transformacijama. Vrijedi i princip suprotnog smjera tj. promjene u proizvodnji energije (npr. ograničenje energetskih resursa) imaju za posljedicu promjene u potrošnji energije.Integrirani pristup modeliranju omogućuje i sagledavanje povratne veze između cijene i proizvodnje (potrošnje) energije i time emisija u okoliš. Svaki model temeljen je na matematičkim postavkama ekonomskih funkcija ponude i potražnje. Primjena modela u planiranju energetskog sustava zahtijeva detaljni prikaz svih načina proizvodnje, pretvorbe, prijenosa, distribucije i sektora potrošnje energije, dakle poznavanje i unos velikog broja različitih podataka.
(nastavlja se)