Energy Brainpool受绿色和平组织的委托，通过比较不同时期的天气，研究可再生能源发电供应长期供应不足可能产生的影响。因此，本研究着眼于2006年至2016年天气对电力系统的影响，同时开发一个可再生能源供应占比较高的电力系统，保证在高剩余负荷以及可再生能源发电供应不足的情况下能够正常运行，并对该系统可进行经济型评估。
由于低风速、天气或季节性光照不足，风能和光伏发电量在很长一段时间内会维持在较低的水平。如果这种情况持续了一段时间，在短期和中期的灵活性选择（比如电力存储或负荷管理）达到限制容量的情况下，可再生能源装机容量占比较高的电力系统可能会面临一系列的挑战。如果这种情况出现在冬季，风能和太阳能的供电量将不能够满足由于寒冷和黑暗导致的电力需求增长。这种情况被称为“黑暗低迷期”，描绘了未来电力系统的瓶颈。
对2006年至2016年的天气进行分析，“黑暗低迷期”的极端例子是2006年一月底至二月初的两个星期。然而，分析表明相似的时期每年至少会出现一次。
除了时间因素，空间也有影响。对可再生能源发电不足时的分析表示，2006年整个欧洲都存在可再生能源发电不足的现象，即使是长距离的跨境交易也不能满足欧洲电力平衡的要求。下面的图片比较了欧洲在两个时期的平均风速。图1是欧洲的典型天气，图2是“黑暗低迷期”的天气状况。在图1所示的情况下，欧洲的电力供给有可能实现平衡；但如果图2的情况持续几天，电力系统几乎不可能实现平衡。
图1：从2月17日至24日欧洲每小时风速（典型天气）。绿色区域风速接近0 m/s，红色区域风速至少10 m/s。(source: Energy Brainpool)
图2：从2月17日至24日欧洲每小时风速（黑暗低迷期）。绿色区域风速接近0 m/s，红色区域风速至少10 m/s。(source: Energy Brainpool)
而加上去煤炭化的影响，即使跨境电量交易增加也难以确保可再生能源发电不足时的供电安全。
为了实现供电安全和电力生产脱碳，该研究开发了一个有弹性和可持续的电力系统，其储气库由沼气和可再生能源电解的天然气补充。除此之外，这个系统需要中期灵活性储能系统（泵存储）、短期储能系统（电池存储）及需求侧响应来保证电力的供需平衡。关系如下图：
图4：灵活供应示意图，以保证可再生能源发电供应不足时电力系统的供应安全 (source: Energy Brainpool)
因此，在可再生能源发电供应不足时，相比于燃煤电厂更加环保的燃气电厂能够确保供电量。如果成本下降幅度保持现有水平，上述系统的平均电费将下降至5.7 欧分/kWh（不包括输/配电价）。如果下降幅度放缓，系统平均电费将维持在9.5 欧分/kWh。