Fullt väderberoende energisystem är en riskfylld dröm

Nyligen presenterade två forskare från Chalmers en rapport som hävdar att Sverige kan elektrifieras med mestadels vindkraft, utan kärnkraft, till en lägre kostnad än om kärnkraften behålls i systemet. Rapporten är dock selektiv då den inte tar hänsyn till att vindkraftsutbyggnaden i ett sådant scenario inte kommer att vara lönsam.

Det råder oro kring hur vindkraften ska kunna täcka sina kostnader om vi ofta ser noll- eller negativa elpriser på spotmarknaden. När vindkraften producerar som mest är elpriset som lägst. Oplanerbar energiproduktion har en tendens att producera el samtidigt, vilket pressar ned elpriserna. Detta fenomen kallas priskannibalisering.

Faktum är att vindkraftens produktion inte varierar så mycket geografiskt sett över ett land, detsamma gäller för solkraft. Korrelationen mellan lokal och nationell oplanerbar elproduktion är stark och om dessa anläggningar bara producerar el när elpriset är som lägst inkommer inte tillräckligt med intäkter för att täcka anläggningarnas investerings- och driftskostnader.

Titta på Tyskland

I Tyskland har elpriset för vindkraft minskat trots en mindre andel vindkraft i energimixen. Ju större andel vindkraft, desto större blir priskannibaliseringseffekten. Planerbar energiproduktion, som kärnkraft, kan å andra sidan justera sin produktion baserat på elpriset. Även utan reglering har kärnkraft fördelen att den kontinuerligt producerar energi dygnet runt. Detta möjliggör intäkter som överstiger det genomsnittliga elpriset och därmed blir lönsam för investerare.

Det existerar även betydande osäkerhet vid utformningen av ett fullständigt väderberoende elsystem. Studien framhåller att en tidsupplösning på tre timmar är tillräckligt bra för att fånga variationen i kraftproduktionen från väderberoende källor. Samtidigt kommer dock spotmarknaden att övergå till en tidsupplösning av femton minuter för att mer effektivt hantera obalanserna som följer av ökad andel oplanerbar elproduktion. Mot bakgrund av detta ifrågasätter vi det påståendet.

Konstant väderlek förutsätts i studien

Vidare antas i studiens modellering en konstant och förutsägbar väderlek över tiden. Det antas att väderförhållandena från 1991 och 1992 kommer att upprepa sig i framtiden. I verkligheten kan vi emellertid inte göra noggranna prognoser för perioder längre än en vecka, vilket är en väsentlig brist som inte tar hänsyn till de utmaningar som uppstår när man driver ett kraftsystem som är helt beroende av väderförhållanden. Dessutom förutspås klimatförändringarna att leda till ökat extremväder med större skillnader i torka och nederbörd, kraftiga vindar och stiltje, än vi haft hittills.

Med potentiellt katastrofala klimatförändringar hotande i bakgrunden är det passande att rikta viss kritik mot de som inte är villiga att utnyttja alla tillgängliga verktyg. 

Ytterligare har energilagring, särskilt genom tekniker såsom elektrolyskapacitet för vätgasproduktion, framhållits som en möjlig lösning för vindenergiscenarion. Det är dock viktigt att notera att sådana åtgärder medför betydande kostnader som inte nödvändigtvis inkluderas i rapportens uppskattningar, särskilt med tanke på den nästintill konstanta närvaron av nollpriser under större delen av året. Hur priserna för att bygga ut sådan kapacitet kommer att utvecklas de närmsta decennierna är ännu ett ämne för diskussion där oenighet råder kring svaret.

Dessutom förutsätter studien att överföringskapaciteten i elnätet är oberoende av vilken kraftproduktion som används. Idag används planerbar elproduktion också till att balansera elnätet genom svängmassa och reglerbara spänningsnivåer. De tekniska lösningar som finns för att balansera elnätet och maximera överföringsförmågan med oplanerbar kraftproduktion i stället är inte gratis och kan därför inte bortses ifrån i en studie om kraftslagens inverkan på elpriset.

Kärnkraften mer hållbar energikälla

Om man tar hänsyn till EU:s vetenskapliga panel och UNECE-rapporterna framstår kärnkraften som en mer hållbar energikälla när både ekonomiska och miljömässiga aspekter beaktas. Tron på ett fullständigt väderberoende elsystem är inte bara en utopisk vision, utan en fantasi som bortser från kritiska faktorer som finansiell hållbarhet och realistiska prismodeller för energisektorn.

Författarna till den svenska studien uttrycker oro över en eventuell försening i elektrifieringsprocessen om Sverige i stället skulle inrikta sig på att utveckla kärnkraften. Då bör man komma ihåg att Sverige och Frankrike faktiskt innehar världsrekordet i att tränga undan koldioxidutsläpp. Det sedan man under 1980-talet snabbt byggde ut kärnkraften och därmed rekordsnabbt minskade samhällets beroende av fossila bränslen. Vi konstaterar att över 20 års energiomställning i Tyskland inte ens närmar sig detta resultat.

Med potentiellt katastrofala klimatförändringar hotande i bakgrunden är det passande att rikta viss kritik mot de som inte är villiga att utnyttja alla tillgängliga verktyg. Att avvisa kärnkraften är en riskfylld manöver i kampen för klimat och miljö, som dessutom utgör ett ekonomiskt experiment med okända konsekvenser.

”Gör som jag säger, inte som jag gör”

Slutligen föreslår forskarna i studien föredömligt en minskad polarisering i energidebatten. Samtidigt ser deras arbete ut att leda till det motsatta. Studien bortser från faktorer som lönsamhet för kraftverksägare, samt robustheten och överföringskapaciteten i kraftsystemet, för att lyckas komma till slutsatsen att ett kraftsystem med enbart väderberoende produktion är att föredra.

Det påminner oss om det välkända citatet ”gör som jag säger, inte som jag gör” från John Seldens Table-Talk (cirka 1654). I stället hänvisar vi till de studier som kommer fram till att det billigaste och mest robusta elsystemet består av en kombination av kärnkraft, vattenkraft, vindkraft och andra fossilfria kraftslag som kompletterar varandra.