EMMA-eksperimenter med Gekko

NOTAT 9. maj 2011 J.nr. Ref. cmvl EMMA-eksperimenter med Gekko Indhold 1 Indledning... 1 2 Introduktion til Gekko... 2 2.1 Kommandoer i Gekko... 2 2.2 Kommandofiler... 5 3 Variabelnavne... 6 4 Eksempler... 8 4.1 En stigning i energiafgiften på el i nm-erhvervet på 10.000 kr/tj... 8 4.2 Stigning i den økonomiske aktivitet i fremstillingserhvervene med 1 %... 8 4.3 En stigning i olieprisen på 1 %... 9 4.4 En stigning i kulprisen på 1 %... 9 4.5 En stigning i energieffektiviteten på 1 %... 9 4.6 En stigning i energiafgifter og CO 2 -afgifter... 10 1 Indledning Dette papir indeholder eksempler til eksperimenter i EMMA. Der gennemgås forskellige eksperimenter med modellen, der kan kombineres til andre eller mere avancerede eksperimenter. I næste afsnit introduceres brugen af Gekko, da modellen implementeres ved hjælp af dette program. Side 1

3 2 Introduktion til Gekko I dette afsnit introduceres de mest anvendte kommandoer i Gekko. Brugen af Gekko vil blive mere klar gennem udførelsen af eksperimenterne. Yderligere vejledning til Gekko kan findes i dokumentationen, som kan findes på Gekkos hjemmeside: http://t-t.dk/gekko/. I dette papir er ord, der skrevet med store bogstaver i Courier New, kommandoer, fx READ. Ord skrevet i kursiv er EMMA variable, fx qjzal. Se listen over variabelnavne i EMMA i næste afsnit. 2.1 Kommandoer i Gekko Nedenfor er en grupperet liste over nogle vigtige Gekko-kommandoer. Kommandoerne kan enten skrives i Gekko-prompten eller skrives i en kommandofil, der kan afvikles fra Gekko prompten. Kommandoer afvikles ved at trykke ENTER. For at skifte linje i Gekko-promten uden at afvikle en kommando trykkes F2. Databanker og modeller Gekko kan have to åbne banker, en arbejdsbank (arbejdsarealet) og en referencebank (også kaldet multiplikatorbanken). Variabler fra sessionen bliver altid gemt i arbejdsbanken. Fortæller Gekko at der skal arbejdes med modellen emma10.frm. Variablerne i banken emma0410.tsd bliver indlæst i arbejdsbanken. WRITE minbank Gemmer det nuværende arbejde under navnet minbank.tsd i arbejdsdirektoriet. MULBK minbank Sætter databanken minbank.tsd som referencebank, default referencebank er banken indlæst med READ. Hvis der skrives MULBK uden efterfølgende angivelse af bank, gemmes referencerne i hukommelsen. CLOSEALL Lukker alle åbne databanker, makroer og lister. CLS Sletter alt på outputskærmen, men lukker ikke banker og sletter ikke igangværende arbejde. Side 2

Tidsperiode Den anvendte tidsperiode i en session sættes med følgende kommando: Sætter tidsperioden fra 2008 til 2030. I mange kommandoer er det også muligt at sætte tidsperioden direkte. Fx PRT 2008 2020 qjzal, både printer variablen og bestemmer perioden der skal printes. Udskrivning De mest brugbare udskrivningskommandoer og hvordan der udskrives til en xlsx-fil: P qjzal Udskriver variablen qjzal. I stedet for P kan benyttes PRT eller PRINT, da alle tre kommandoer betyder det samme, nemlig print. Den første kolonne angiver variablens værdi i arbejdsbanken år for år. Den anden kolonne angiver årlig procentvis ændring. MULPRT qjzal Sammenligner værdierne for variablen qjzal i arbejds- og referencebanken. Den første kolonne angiver forskellen på arbejdsbanken og referencebanken i værdi og den anden kolonne angiver forskellen i procent. Disse forskelle kaldes multiplikatorerne. PRT @qjeal, qjeal Printer variablen qjeal fra to forskellige banker. @ et gør det muligt at printe variabler med samme navn fra forskellige banker, og angiver hvilken, der er grundbanken. Wplot qjeal qjeaf qjeag file=landbrug Udskriver variablene qjeal, qjeaf og qjeag til filen Landbrug.xlsx. Hvis variablene skal udskrives til et specifikt ark (her ark1) i en specifik celle (her b2) tilføjes: sheet=ark1 cell=b2 Desuden kan tilføjes: dates=yes labels=yes colors=yes transpose=no append=yes Her udskrives variablene med datoer, labels og blå farver, og ikke-transponeret. Append betyder, at der skrives i en eksisterende fil, som så bør findes i forvejen. Uden append bliver filen oprettet (og pas på: den eksisterende fil bliver altså overskrevet hvis den er der!). Der kan angives stinavne til filen. Stinavne virker med æøå, men ikke med blanktegn. Side 3

4 Grafik Grafikken i Gekko er ikke avanceret, men det er muligt at tegne en simpel graf med over 20 variable af gangen. PPLOT qjzal qjzaf Laver plot af to variable. I plottet kan efterfølgende vælges om grafen skal vises normalt, med log, i procent eller som multiplier. Hvis der ønskes multiplier fra starten skrives: PPLOT<mp> qjzal qjzaf Hvis der skal plottes variable fra to forskellige banker skal følgende kommando bruges: PPLOT @qjeal, qjeal Hvor variablen med @ et, er den variabel, der stammer fra grundbanken. Bemærk kommaet, der kun indgår i tilfælde med variable fra forskellige banker, (og altså ikke i almindelige PPLOT eller PRINT kommandoer). Opdatering og transformation Når der foretages eksperimenter med modellen, skal der ofte ændres værdier for en eller flere variable. UPD Denne kommando bruges til at opdatere eksogene variable, fx: UPD teqjtnm + 0.01 Dette vil ændre variablen teqjtnm (energiafgift på benzin i erhvervet nm) med 0.01 mio. kr/tj. GENR Genererer en variabel, fx: GENR minvar = 7*qJza + 0.5*qJzb $ Husk $ (dollartegn) for at afslutte. Hvis variablen ikke eksisterer i modellen, skal den først defineres med CREATE minvar. LIST Ofte ønskes der at opdatere mere end én variabel af gangen. I det tilfælde kan denne kommando hjælpe. LIST + #minliste qjeal qjeaf qjeag definerer en liste indeholdende de tre variable qjeal, qjeaf og qjeag, der nu kan opdateres på en gang med: UPD #minliste * 1.01 der lægger 1 % til hver variabel for hvert år. Side 4

SIM Simulerer modellen hvert år i den aktuelle tidsperiode. FLAT 2009 2030 Sætter alle variable til deres 2008 værdi i årene 2009-2030. 2.2 Kommandofiler Den sikreste måde at programmere på er at bruge kommandofiler. Brug en editor, som eksempelvis Kedit, til at lave en cmd-fil eller en add-fil. Skriv kommandoerne i filen, en på hver linje. Hvis en cmd-fil vælges, køres minfil.cmd ved i Gekko-promten at skive: minfil og derefter trykke ENTER. Hvis en add-fil vælges, køres minfil.add ved at skrive: add minfil.add Fordelen ved en add-fil ses kun hvis der arbejdes i Kedit, der ved en add-fil kender Gekkos sprog og gør teksten mere overskuelig med en farvekode. Her er et eksempel på en kommandofil: SIM MULPRT qjzx Når filen køres, bliver databanken emma0410.tsd indlæst i arbejdsbanken, modellen emma10.frm indlæses, tidsperioden sættes til 2008-2030, modellen simuleres, og de simulerede værdier af variablen qjzx (aggregeret energiforbrug i erhvervene) udskrives og sammenlignes med værdierne i referencebanken (= emma0410.tsd). Side 5

3 Variabelnavne I EMMA er der 23 erhverv og en husholdningssektor, og der er syv typer energi. For at få betydning, kilde og ligning af fx EMMAs variabel qjeaf skrives følgende i Gekko: DISP qjeaf Følgende oversigt angiver erhvervnavne, energityper og aggregater i EMMA. Erhverv e ng ne al af ag nf nm nk nq st ce gl b qh qk qo qq ql qs qv qj Energiudvinding Olieraffinaderier El, gas og fjernvarme Landbrug Fiskeri Gartneri Næringsmiddelindustri Jern- og metalindustri Kemisk industri m.v. Anden fremstillingsvirksomhed Jern- og stålværker Fremstilling af cement mv. Glas og keramisk industri Bygge- og anlægsvirksomhed Handel Kontorer, herunder finansiel sektor Hotel, herunder forlystelser Andre serviceydende erhverv Lufttransport Skibsfart Landtransport, herunder vognmænd Jernbanetransport o c Offentlige tjenester Privat forbrug 5 Side 6

6 Energityper e h f s g t b Elektricitet Fjernvarme Flydende brændsel (fx olie) Fast brændsel (fx kul) Naturgas Transportbrændsler (fx benzin) Vedvarende energi (fx halm) Aggregater o w z x dk Øvrig energi, o = f + s + h + g + b Al energi undtagen transportenergi, w = o+ e Al energi, z = t+ e+ o Alle 20 ikke-energi erhverv Alle ikke-energi erhverv og husholdninger, dk = x+ c Side 7

8 4 Eksempler I dette afsnit gives eksempler på eksperimenter i Gekko med EMMA-modellen. 4.1 En stigning i energiafgiften på el i nm-erhvervet på 10.000 kr/tj Indtast følgende kommandoer i Gekko, der indlæser fremskrivningsbanken fra 2010 (BF2010.tsd) med tilhørende EMMA-model: READ BF2010 nm-erhvervets energiafgift på benzin opdateres, der simuleres og mulprintes: UPD teqjenm + 0.01 SIM MULPRT qjenm teqjenm Output er forskellen i den gamle og den opdaterede elafgift og forbrug for nm-erhvervet. For at se plottet, skriv: PPLOT<mp> qjenm Og for at printe værdierne for det gamle hhv. det nye forbrug samt forskellen, skiv: PRT qjenm, @qjenm, qjenm-@qjenm 4.2 Stigning i den økonomiske aktivitet i fremstillingserhvervene med 1 % Skriv følgende i en kommandofil, fx med navnet aktiv.cmd, for at indlæse bank, model, tidsperiode og oprette en liste: TIME 2008 2020 LIST + #fx fxal_emma fxaf_emma fxag_emma fxb_emma fxnf_emma & fxnm_emma fxnk_emma fxnq_emma fxst_emma& fxce_emma fxgl_emma & fxb_emma Hvor & er nødvendigt hvis kommandoen fortsætter på næste linje Listen opdateres og der simuleres: Side 8

UPD #fx * 1.01 SIM 2008 2030 Brug MULPRT og PPLOT<mp> kommandoerne for at se effekten på energiforbrug i et par erhverv og aggregeret. 4.3 En stigning i olieprisen på 1 % Skriv nedenstående i en kommandofil: UPD pnoli * 1.01 SIM Kør filen og se effekten på olieforbruget (dvs. øvrig energi), el og transportenergi i et par erhverv, husholdningerne og samlet set. Se også effekterne på de tre typer emissioner. 4.4 En stigning i kulprisen på 1 % Skriv nedenstående i en kommandofil: UPD pnkul * 1.01 SIM Kør filen og se effekterne på forbruget af olie, el og transportenergi i et par erhverv, husholdningerne og samlet set. Se hvad der sker med elprisen. Se også effekterne på de tre typer emissioner. Prøv dernæst at udføre eksperimentet med en stigning i kulprisen på 50 % (dvs. UPD pnkul * 1.50) og bemærk forskellene. 4.5 En stigning i energieffektiviteten på 1 % Brug en kommandofil til at skrive følgende kommandoer. '()' angiver en kommentarlinje, så disse linjer er det ikke nødvendige at indtaste. () El i erhverv LIST +#dtqje dtqjeal dtqjeaf dtqjeag dtqjeb dtqjenq dtqjenf& Side 9

dtqjenm dtqjenk dtqjest dtqjece dtqjegl dtqjeqh dtqjeqk& dtqjeqo dtqjeqq () Øvrig energi i erhverv LIST +#dtqjo dtqjoal dtqjoaf dtqjoag dtqjob dtqjonq dtqjonf& dtqjonm dtqjonk dtqjost dtqjoce dtqjogl dtqjoqh dtqjoqk& dtqjoqo dtqjoqq () Updater UPD #dtqje * 1.01 UPD #dtqjo * 1.01 SIM 2008 2030 Kør filen og se hvad der sker med energiforbrug og emissioner. 4.6 En stigning i energiafgifter og CO 2 -afgifter Hæv alle energiafgifter med 1 %. Først laves lister for alle afgifterne på sædvanlig vis. Kald disse #teqj{energitype} og #tcqj{energitype}. Skriv følgende kommando: UPD #teqje * 1.01 UPD #teqjt * 1.01 UPD #teqjg * 1.01 UPD #teqjh * 1.01 UPD #teqjs * 1.01 UPD #teqjf * 1.01 UPD #tcqje * 1.01 UPD #tcqjt * 1.01 UPD #tcqjg * 1.01 UPD #tcqjh * 1.01 UPD #tcqjs * 1.01 UPD #tcqjf * 1.01 SIM 2008 2030 Brug kommandoerne MULPRT og PPLOT for at se ændringerne. Side 10