Utmaningarna i ett 100 procent förnybart elsystem kan hanteras genom satsningar på energilagring, modern vindkraftsteknik och främjande av en mer flexibel efterfrågan på el, enligt en ny rapport. Tillfällen med ett stort överskott på elproduktion är betydligt fler och mycket större sett till effekt, vilket visar att energidebatten om framtidens utmaningar är missriktad, skriver Charlotte Unger Larson, VD på Svensk Vindenergi.
Sedan energiöverenskommelsen ingicks för fyra år sedan har vägval och strategier för elsystemet debatterats flitigt. Målet om ett 100 procent förnybart elsystem innebär en rad tekniska och ekonomiska utmaningar som måste hanteras. Det kommer att både finnas tillfällen med stora överskott på förnybar el och situationer med underskott.
I dag presenterar konsultföretaget DNV GL en ny rapport som visar hur samhället till år 2040 på ett kostnadseffektivt sätt kan trygga leveranssäkerheten i situationer då skillnaden mellan elproduktion och elefterfrågan är stor.
Studien, som har tagits fram på uppdrag av Svensk Vindenergi, visar att:
- Utan åtgärder finns det betydande risk för både överskott och underskott av effekt och energi under begränsade tillfällen, men det finns goda möjligheter att hantera utmaningarna.
- Den bästa kombinationen av åtgärder baseras på en ökad flexibilitet när det gäller hushållens och industrins förbrukning av el, samt energilagring via exempelvis grön vätgas genom så kallad ”power-to-gas-to-power”.
- Satsningar på ökad flexibilitet och energilagring ger lägre totalkostnad än investeringar i kärnkraft och är bättre lämpade för att hantera situationer med stort överskott.
Studien baseras på antaganden om en ökad elförbrukning i samhället, bland annat till följd av ökad elektrifiering av industri och transporter, och på att det inte längre finns någon kärnkraft i drift 2040. Modelleringen baseras på den ”värsta” veckan av mer än tusen veckor. En viktig skillnad jämfört med andra studier är att den förutsätter att vindkraften omkring år 2040 utnyttjar modern vindkraftsteknik som levererar med full effekt under fler timmar.
Analysen visar att de lägsta kostnaderna för att hantera utmaningarna i det förnybara elsystemet erhålls genom att fullt ut utnyttja möjligheten till en mer flexibel elförbrukning i hushåll, industri och elbilar, genom ekonomiska incitament till aktörer som väljer att minska eller flytta sin elanvändning när det finns underskott på el. Detta kombineras med energilagring där el används för att producera exempelvis vätgas, för att sedan omvandlas till el igen under de mest utmanande timmarna. Under en extremvecka uppskattas kostnaden till omkring 3 miljarder kronor.
Detta kan jämföras med ett scenario där två kärnkraftverk motsvarande Forsmark 3 och Oskarshamn 3 etableras och hålls i drift, i kombination med en mer flexibel elförbrukning. Kärnkraften beräknas behöva stödjas med omkring 5 miljarder kronor per år och totalkostnaden skulle bli cirka 6 miljarder för att hantera en extremvecka.
Av resultatet tydliggörs även en helt annan utmaning, eller möjlighet om man så vill. Tillfällen med ett mycket stort överskott på elproduktion är både betydligt fler och mycket större sett till effekt. Eftersom debatten generellt fokuserar på de få tillfällen vi riskerar att ha ett underskott hamnar frågan om hur överskottet ska hanteras ofta i skymundan.
Sverige kommer emellertid långt tidigare att ställas inför utmaningen med produktionsöverskott till följd av mycket vind, än inför bristsituationer. Möjligheten att hantera överskottet på ett ekonomiskt sätt är en förutsättning för en fortsatt utbyggnad av förnybar elproduktion baserad på sol och vind. Det kräver lösningar som innebär att elen kan användas direkt, lagras för senare användning eller exporteras.
Energidebattens fokus på bristsituationer i ett helt förnybart elsystem är därmed missriktad. Om vi inte kan hantera överskottet kommer marknaden inte att bygga ut så mycket elproduktion som krävs för att nå målet om 100 procent förnybar elproduktion 2040. Å andra sidan, om de nödvändiga lösningarna för att ta hand om överskottet kommer till stånd, så kommer systemet vara väl rustat för att hantera framtida situationer med underskott.
För att påskynda utvecklingen av kostnadseffektiva och moderna systemlösningar är tre frågor centrala:
För det första måste planering och utbyggnad av stamnätet gå från att vara reaktiv till proaktiv om vi ska lyckas med omställningen. Det finns ett för samhället akut behov av insatser för att förstärka kapaciteten från norr till söder och till Sveriges tillväxtregioner, samt att bygga ut överföringsförbindelser till utlandet.
För det andra måste elsystemet rustas med stödtjänster som både tekniskt och marknadsmässigt kan hantera nya utmaningar och främja nya lösningar. Det kan vara enklare moderniseringar som digitalisering, smarta tariffer och responsiva tjänster i form av spänning- och frekvensreglering. Men det behövs även ny lagstiftning rörande exempelvis tillståndsprocesser för nätutbyggnad, dynamiska tariffer och energiskatter som underlättar för tillkomsten av ny överföringskapacitet och flexibla resurser. Ett exempel kan vara att beskatta el högre när det är en knapp resurs och lägre när det finns i överflöd.
För det tredje måste regeringen sätta tydliga mål för utvecklingen av grön vätgas i Sverige, i linje med den vätgasstrategi som presenterades av EU-kommissionen i juli och med stöd av den vätgasstrategi som nu tas fram inom ramen för Fossilfritt Sverige.
Ny teknik, digitalisering och utvecklingen av vätgas skapar helt nya förutsättningar för ett modernt elsystem – och det blir billigare än att hålla fast vid gammal teknik. Det krävs mod och ansvarstagande att våga slå in på en ny väg, men nu är det upp till regeringen att styra i en riktning som möjliggör nödvändiga och kostnadseffektiva moderniseringar av elsystemet.
Artikel publicerad i NyTeknik.
Läs rapporten här.
Charlotte Unger Larson
VD, Svensk Vindenergi
Studiens resultat kommer att presenteras vid ett webinarium den 14 oktober 2020. Inbjudan följer inom kort. För mer information, kontakta hanna.magnusson@greenpowersweden.se
