Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet

Transkript

1 Pathways to Sustainable European Energy Systems Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet Filip Johnsson, Chalmers Thomas Unger, Profu NEPP 4/2, 216

2 Europa (EU-27+NO+CH): Elproduktion för att uppfylla klimatmål Historik från 199 vs utveckling till 25 Green Policy Regional Policy TWh TWh 5 Other 4 Other renew Wind Biomass cofire CCS 3 Biomass and waste Natural gas CCS Natural gas 2 Oil Coal CCS Coal convent 1 Nuclear Hydro Total demand Other Other renew Wind Biomass cofire CCS Biomass and waste Natural gas CCS Natural gas Oil Coal CCS Coal convent Nuclear Hydro Total demand Year Year

3 Europa (EU-27+NO+CH): Nödvändiga investeringar i elproduktion för att uppfylla klimatmål Historik 196 vs utveckling till 25 Green policy Climate market Annual capacity installations [GW] Annual capacity installations (GW) Wind & solar Thermal Annual capacity installations (GW) Wind & solar Thermal Thermal (fuel) power plants Hydro power plants Other Thermal (fuel) power plants Hydro power plants Other

4 Europa: Stora investeringar i överföringskapacitet Fyra scenarier 4 3 GP GW 2 1 REF RP CM Existing New

5 Investeringar ger betydande konsekvenser och möjligheter 1 Annual capacity installations (GW) Land-use/number of sites Public acceptance Financial resources Lead times Electricity price fluctuations Regional differences Security of supply Job opportunities Thermal (fuel) power plants Hydro power plants Wind, solar and other Regional Policy

6 Stora regionala skillnader var förnybart hamnar Goda möjligheter till effektivt resursutnyttjande med ökad handel

7 Några reflektioner - elsystemet Samtliga scenarier ger stora mängder förnybart, framförallt vind Stora regionala skillnader (vindlägen, handel, marknad,.) Vi måste byta system under de kommande decennierna Hur vi än gör måste investeringarna tas (med eller utan kärnkraft) Certifikat/stöd för alltid eller ny typ av marknad Norden står förhållandevis väl rustat, men drivkraft (tex CO 2 pris!) krävs för omställning annars förblir det låga elpriser Problematiskt med energy-only marknad Traditionellt 25% investeringskostnad, 75% rörlig Framtid 75% investering, 25% rörlig Ökad andel korta men frekventa högkostnadsperioder ger bättre förutsättningar för business case för reglerkraft tex gasturbin

8 Nordisk elproduktion: låga CO 2 utsläpp, goda förutsättningar för förnybart och potentiellt stor elexport National RES focus in Cont EU: partial nuclear phase out 22 in Swe, no new investm besides support (TGC prolonged in SE+NO), low CO 2 prices Climate M: ambitious climate policy ( 8% in EU), nuclear reinvestm, increased electrification TWh 3 TWh Hydro Nuclear Hydro Nuclear Coal Oil Coal Oil Gas Biomass, peat and waste Gas Biomass, peat and waste Wind PV and other RES E Wind PV and other RES E Gross demand Gross demand : ca 1 TWh nettoexport

9 Mer VRES och mindre termisk kraft > Större variabilitet i elpris SEK/MWh erl Mindre termisk kraft > Fler högpristimmar Framtidens priskurva Mer vres > Fler lågpristimmar 2 1 Dagens priskurva % 2% 4% 6% 8% 1% Duration of year (%)

10 Ytterligare observationer från våra simuleringar med ökande andel vres i elproduktionen Vattenkraft och förstärkt elöverföring dämpar effekten Vattenkraften kommer att köras mer offensivt, utnyttjningstider för bef. termisk kraft minskar, särskilt KK Lågpristimmar: blir ett året runt fenomen och sammanfaller med stor vindkraftproduktion relativt lång varaktighet > begr. potential för DSM Högpristimmar: kvarstår som i huvudsak ett vinterfenomen bristsituationer (vintertid) dellast och startuppkostnader för termiska verk mer utspridda och enstaka > mer lämpade för DSM

11 Intjäningsförmågan beror på produktionsprofil och anpassningsgrad 1 Annual average weighted (against production profile) electricity prices for four types of generators 8 Less nuclear power SEK/MWh 6 4 More wind power (Baseload,CHP and PV are price takers while wind increasingly sets the price ) 2 15 TWh 23 5 TWh 23 7 TWh 23 7 TWh, no nuc Baseload Wind power CHP PV