Nätverksoptimering av flisförsörjnning : Robusthetsanalys med maxflödes-och multivarumodeller

Sammanfattning

Stockholm Exergi är en central aktör i Stockholms energisystem och ansvarar för produktion av fjärrvärme, el och fjärrkyla. Verksamheten är beroende av kontinuerliga leveranser av biobränsle, främst flis, till Värtaverket. Mot bakgrund av ett försämrat säkerhetspolitiskt läge analyserar arbetet robustheteni bränsleförsörjningen under störda förhållanden, med särskilt fokus på begränsningar i sjöbaseradetransporter i Östersjön. Transportnätverket formuleras som ett nätverksoptimeringsproblem där målet är att maximera den totala mängden flis som kan levereras till Värtaverket under givna kapacitetsbegränsningar. Två modeller utvecklas. Först används en maxflödesmodell baserad på Edmonds–Karp-algoritmen för att identifiera det teoretiskt maximala flödet och strukturella flaskhalsar i nätverket. Därefter formuleras en multi-varuflödesmodell, Multicommodity Network Flow (MCNF), för att representera flera ursprungsflöden som konkurrerar om gemensam transportkapacitet. Tre störningsscenarier analyseras, baserade på litteraturstudier, historiska fallstudier och kvalitativa bedömningar från ett krigsspel. Resultaten från maxflödesmodellen visar att de huvudsakliga flaskhalsarna är lokaliserade nära Värtaverket, där bågar direkt kopplade till sänkan utgör kritiska länkar för det totala flödet. MCNF-modellen visar att den totala leveranskapaciteten minskar betydligt i de mer allvarliga störningsscenarierna, särskilt när sjötransporter begränsas. När sjökapaciteten minskar ökar betydelsen av järnväg, lastbilstransporter, lagernoder och omlastningspunkter. Resultaten indikerar även att transportkapaciteten, särskilt de transportslagsspecifika kapacitetsbegränsningarna, utgör en central begränsande faktor i nätverket. Studien visar att robust bränsleförsörjning inte enbart handlar om att maximera den totala levererade mängden flis, utan även om att minska beroendet av enskilda noder, transportlänkar och transportslag. En mer diversifierad försörjningsstruktur kan därför bidra till ökad motståndskraft vid störda transportförhållanden. Modellerna bör dock tolkas som beslutsstöd snarare än som exakta prognoser, eftersom de bygger på förenklande antaganden och saknar en explicit tidsdimension. Resultaten ger Stockholm Exergi ett underlag för att analysera alternativa transportvägar, strategiska lager- och omlastningspunkter samt åtgärder som kan stärka robustheten i bränsleförsörjningen till Värtaverketunder störda förhållanden.