Vad ska vi göra när det inte blåser?

Transkript

1 Vad ska vi göra när det inte blåser? Fem förslag som kan lösa effektfrågan Det råder inte längre något tvivel om att Sverige, på årsbasis, kan försörjas med 100 % förnybar el när dagens kärnkraft går i pension. Priserna har sjunkit dramatiskt på många tekniker, som solel, vindkraft och batterilagring. De tekniska potentialerna överstiger vida det energibehov som kan komma att uppstå i framtiden även om befolkningstillväxt och elektrifiering av nya sektorer, som transportsektorn, leder till ökat elbehov. Bara solel på befintliga takytor skulle kunna leverera 60 TWh el årligen 1, biokraftens ekonomiska potential till 2040 har uppskattats till minst 40 TWh 2, och den tekniska potentialen för vindkraft har uppskattats till långt mer än 100 TWh i flera studier 3. Det som diskussionen har kommit att handla om är istället vad vi ska göra när det inte blåser. Diskussionen är till viss del berättigad, eftersom det naturligtvis inte skulle gå att ersätta befintlig kärnkraft med väderberoende kraft rakt av, utan investeringar i vare sig nät, reglerbar kraft, åtgärder som möjliggör bättre laststyrning eller lagringskapacitet. Det är därför viktigt att politikerna tar sig an denna fråga och ser över vilka möjliga lösningar som finns och vilket system man vill satsa på i framtiden. Det finns nämligen gott om lösningar på detta problem. Sverige har goda förutsättningar För att komma fram till vilken lösning som är den optimala är det relevant att ställa sig frågan hur stort problemet egentligen är och vad det består i. I Sverige har vi en stor mängd vattenkraft, som är en utmärkt reglerkraft. Den används idag för att balansera kärnkraften (och de andra kraftslagen) mot efterfrågan, men kan lika gärna användas för att balansera sol- och vindel mot efterfrågan. Ibland hävdas det att vi måste bygga ut vattenkraften för att klara av mer väderberoende kraft i systemet, men det finns inga belägg för detta. Tvärtom har flera studier visat motsatsen, till exempel forskning från KTH 4. Även det internationella energiorganet IEA (International Energy Agency) har konstaterat att minst 45 procent varierande 5 (alltså väderberoende) kraftproduktion är möjlig i alla elsystem de studerat, till låga kostnader. Systemen i studien saknade tillgång till vattenkraft. Det borde med andra ord inte vara något som helst problem med att få hälften av Sveriges elproduktion från sol och vind! En studie från norska Statkraft visar att 8 av 10 svenska kärnkraftsreaktorer kan fasas ut redan till 2030 utan risk för effektbrist 6. Hur stort är behovet? Det effektbehov som Sverige antas ha en så kallad tioårsvinter är ofta MW i olika studier om effektbalans. Det är det maximala behovet vi har haft och det inträffade den 5 1 Solrevolution, Naturskyddsföreningen Biokraft år 2040, Biokraftplattformen, Exempelvis: Vindkraft i framtiden, Elforskrapport 08:17 4 På väg mot en elförsörjning baserad på enbart förnybar el i Sverige professor Lennart Söder, KTH, vers The Power of Transformation, IEA Presentation av Arild Tanem, Statkraft, Energikommissionens seminarium om Ett robust elsystem den 7/

2 februari 2001, vilket är snart 15 år sedan 7. I en rapport från KTH har en statistisk bearbetning av elförbrukning, vindkraft och kärnkraft under perioden genomförts. Resultaten kan sammanfattas med att höga elförbrukningssituationer är ovanliga 8. Endast under fyra år perioden var elförbrukningen över MW och i, dvs i genomsnitt 1.1 timme/år. Effektreserven som Svenska kraftnät handlar upp årligen för att säkerställa att effektbrist inte uppstår om det blir en kall vinter är just nu MW fördelat mellan 660 MW produktion och 340 MW lastbortkoppling 9. Svenska kraftnät har gjort bedömningen att en total avveckling av kärnkraften, om den ersätts med landbaserad vindkraft, skulle försvaga effektbalansen med MW, allt annat lika 10. Det är ungefär lika mycket effekt som elvärmen använder vintertid. Det är dessutom troligt att anta att all kärnkraft inte ersätts med landbaserad vindkraft i framtiden. Svenska kraftnät har i rapporten räknat med en effektfaktor för vindkraft på 11 %, men havsbaserad vindkraft som har stor potential i södra Sverige, där behovet av el dessutom är störst, producerar mer och jämnare än landbaserad vindkraft enligt studier av dansk vindkraft. Dessutom finns många andra förändringar, inte minst på användarsidan, som kan göra att balanssituationen i framtiden ser annorlunda ut. Enligt beräkningar från norska Statkraft blir den maximala effektbristen MW om alla svenska reaktorer fasas ut till Denna effektbrist uppstår även under mycket kort tid i deras simulering (den maximala effektbrist som råder mer än en timme är MW) och totalt sett är det inte mer än 20 timmar som någon form av effektbrist uppstår. När uppstår behovet? Effekttopparna som uppstår under de kallaste vinterdygnen beror till stor del på den stora volymen elvärme som finns kvar i systemet i kombination med att många aktiviteter utförs dagtid. Det maximala effektbehovet idag är MW, men det är som nämnts ovan sällan det behöver användas. Dygnsvariationen i effektbehov kan vara ca MW på vintern i skillnad på timmedelvärdet för dag och natt och variationen mellan olika veckor är också betydande. Att styra om last från dagtid till natt och därmed jämna ut effektkurvan kan således ha stor inverkan på vilket det maximala effektbehovet blir. Variationen mellan effektbehovet vinter och sommar är stort. Under ett normalt dygn på sommaren är det maximala effektbehovet ca MW i Sverige. Mer belysning används vintertid, men den stora variationen beror på eluppvärmningen, vilken alltså har en nyckelroll i att lösa effektfrågan kalla vinterdagar när brist kan uppstå. Situationen är liknande i hela norden med stor variation både mellan sommar och vinter och mellan dag och natt (se figur) Kraftbalansen på den svenska elmarknaden vintrara 2014/2015 och 2015/2016, Svenska Kraftnät 8 Studie av sannolikhet för hög elförbrukning, effektbrist, effektvärden och höga elpriser, Professor Lennart Söder, KTH, vers Svenska Kraftnäts hemsida, ( 10 Anpassning av elsystemet med en stor mängd förnybar elproduktion, delredovisning. Svenska Kraftnät 2015/ Presentation av Arild Tanem, Statkraft, Energikommissionens seminarium om Ett robust elsystem den 7/ Perspektivplan 2025, Svenska kraftnät

3 Figur: Förbrukning per timme i Norden under vecka 6 och vecka Ur Svenska Kraftnäts rapport Perspektivplan De analyser som Svenska Kraftnät gjort gällande integration av en stor mängd vindkraft i systemet indikerar att det främst är reglerresurser inom timmen som behöver öka i större omfattning 14. Vattenkraftens reglerförmåga används idag främst för dygnsreglering, vilket gör den otillgänglig för annan reglering 15. En ökning av reglering på timbasis via vattenkraft kan dessutom vara problematisk att förena med en god ekologisk status i våra vattendrag eftersom det skulle kräva snabbare förändringar flödet i dammar och reglerade vattendrag. Att jämna ut dygnsvariationerna i effektförbrukning bör med andra ord vara en viktig åtgärd både för att öka vattenkraftens systemnytta och för att minska det totala behovet av toppeffekt. Balansen måste också upprätthållas under kortare tidsperioder än på dygnsbasis. Vid oväntade last- och/eller produktionsvariationer kan obalans i systemet uppstå vilket leder till en frekvensavvikelse från den normala frekvensen 50 Hz. Det kan leda till stor skada på olika komponenter i systemet och måste därför undvikas. Idag finns en inbyggd tröghet i kraftsystemet i form av roterande massa i kraftverkens generatorer och turbiner. Med en större andel sol- och vindkraft i systemet minskar denna tröghet och systemet kan bli känsligare för avvikelser. Idag upphandlar Svenska Kraftnät 685 MW automatiska frekvensreserver för att hålla balans i systemet. Fem förslag som kan lösa effektfrågan 1.Energieffektivisering det första bränslet Förutom de ovanstående möjligheterna att tillföra kraft eller lagringskapacitet som kan balansera systemet finns gott om åtgärder som kan vara möjliga på användarsidan. För det första kan användarsidan bidra till att minska det totala behovet av elenergi, och därmed även minska det maximala effektbehovet, vilket gör att energieffektivisering är en viktig parameter även i att lösa effektfrågan. Sedan effektfrågan seglat upp som den viktigaste frågan i energidebatten har 13 Ibid. 14 Perspektivplan 2025 En utvecklingsplan för det svenska stamnätet, Svenska Kraftnät, Anpassning av elsystemet med en stor mängd förnybar elproduktion, delredovisning. Svenska Kraftnät 2015/929 3

4 diskussionen mer och mer lutat åt att energieffektivisering inte är intressant, utan att det viktiga är att använda energi smart. Det kan visserligen vara sant, men att slösa energi i onödan är sällan smart och internationellt lyfter många organisationer effektivisering som det första steget även i att hantera väderberoende elproduktion, eftersom storleken på problemet minskas och kostnaderna reduceras. Inte minst det internationella energiorganet IEA har på senare år vid flera tillfällen lyft energieffektivisering som the first fuel. 2.Biokraftvärme i ett flexibelt fjärrvärmesystem Biokraft börjar på många håll diskuteras som en lösning på den eventuella effektbrist som kan komma att uppstå. Biobränsle går att säsongslagra och transportera billigare än att lagra el direkt och biokraft är en planerbar form av kraftproduktion. Beroende på teknik kan även biokraft vara lätt att styra upp och ned och därmed användas som reglerkraft. Idag biokraft för 7 % av elproduktionen (10 TWh), 14 % av effektbehovet (4 000 MW) och 10 % av biobränsleanvändningen (14 TWh) 16. Det finns dock en stor potential att öka biokraftens bidrag, både genom att öka kraftproduktionen i fjärrvärmesystemet och i industrin. Tillgången på biomassa Enligt Svebio finns det potential att öka bioenergiuttaget från skogs- och jordbruk med 100 TWh. I ett underlag till FFF-utredningen gjordes bedömningen att uttaget kan öka med 90 TWh på lång sikt 17. Då antas visserligen att delar ska gå till biodrivmedel av detta, vilket gör att konkurrens skapas med biomassa för el- och värmeändamål. Vissa fraktioner som är tveksamma ur hållbarhetssynpunkt ingår också i den bedömningen, till exempel stubbar. Å andra sidan har utredningen antagit att ingen konkurrens får uppstå med jordbruk eller skogsindustrins produktion idag, vilket är ett märkligt antagandet när horisonten är mer än 30 år framåt i tiden! Om vi exempelvis äter mindre animaliska produkter frigörs jordbruksareal som kan användas till produktion av biomassa. Av det spannmål som redan odlas idag i Sverige går 68% till kött- och mjölkindustrin 18. Om papperskonsumtionen minskar frigörs dessutom fraktioner som idag används för massaved. Det finns också exempel på ineffektivt utnyttjande av befintlig biomassa för energiändamål i dagens system 19. Potential att öka biokraften i fjärrvärmesektorn Med en elverkningsgrad på 50 % i ett modernt biokraftverk med förgasning skulle ovanstående potential kunna ge TWh el per år. Även om potentialen inte realiseras eller har överskattats är det därmed troligtvis ändå inte tillgången på bränsle som är den största begränsningen för hur biokraften i Sverige kan utvecklas till Idag är den största begränsningen att ren biokraft inte är lönsam att bygga och biokraftens expansion är därför beroende av att befintligt fjärrvärmeunderlag utnyttjas för kraftvärmeproduktion. Många studier underskattar troligen 16 Sammanställning baserad på uppgifter från Svebios hemsida, samt presentation av Bengt-Göran Dahlman, IVAs Vägvalel-projekt 2015 samt rapporten Energiläget 2015 från Energimyndigheten 17 Presentation baserad på underlag av Pål Börjesson, Lunds Universitet 18 Rent mjöl i påsen, rapport från Naturskyddsföreningen Till exempel i Nyköping/Oxelösund, där spillvärme från SSAB skulle kunna användas i fjärrvärmenätet i Nyköping men kommunen valt att istället ha ett fliseldat kraftvärmeverk. I ett kraftvärmeverk är totalverkningsgraden högre än i ett kraftverk som bara producerar el, men om värmen egentligen inte behövs och eventuellt leder till att spillvärme från industrier i närheten får kylas bort är det ändå, ur systemperspektiv, en förlust. Med bättre systemsyn som kan ge högre grad av samutnyttjande av resurser mellan industrier och kommuner finns stora energieffektiviseringsvinster att hämta som kan frigöra resurser till andra ändamål. 4

5 biokraftvärmens möjligheter att bidra till Sveriges energi- och effekt balans. Ett problem är att de utgår från dagens prisnivåer och incitament som gör värmepumpar billigare än fjärrvärme vilket påverkar de ekonomiska potentialerna för nytt fjärrvärmeunderlag. Även potentialen för att producera el från befintligt fjärrvärmeunderlag begränsas om dagens prisnivåer och incitament får styra. Energimyndighetens utredning Heltäckande bedömning av potentialen för högeffektiv kraftvärme, fjärrvärme och fjärrkyla gjorde bedömningen att den tekniska potentialen var 26 TWh till 2030, exklusive industriellt mottryck. Då har man inte tagit med nya potentiella värmesänkor eller utbyggnad av kraftvärme där enbart värmeproduktion finns idag. Man har även antagit minskat värmebehov på grund av varmare klimat, vilket naturligtvis även skulle minska behovet av el och installerad effekt för att klara de nuvarande tioårsvintrarna. En ny rapport från projektet Biokraftplattformen menar att potentialen att öka biokraften är stor, alla dessa möjligheter sammantaget. Enligt rapporten kan biokraftens bidrag öka från MW (12 TWh/år) idag till MW (40 TWh/år) år Den tekniska potentialen är större än så, till exempel finns beräkningar som visar att dagens anläggningar skulle kunna producera 35 TWh el och ge MW effekt med ny teknik. Ytterligare 19 TWh, eller MW skulle kunna produceras genom att ersätta elvärme och småskalig biovärme med kraftvärme. 20 Det finns tekniskt sett flera olika möjligheter att öka biokraftproduktionen i fjärrvärmesektorn i Sverige: Bättre utnyttande av fjärrvärmeunderlaget för kraftproduktion. Idag är det endast 45 % av fjärrvärmen som produceras i kraftvärmeproduktion, 18,4 TWh ren värme produceras i befintliga nät 21. Utnyttjandetiden för befintliga kraftvärmeverk är kort och kan ökas. Genom mer flexibla kraftvärmeverk, som kan gå även i kondensdrift när värmeunderlag saknas, möjliggör man bättre flexibilitet i produktionen mellan el och värme och kan anpassa efter det aktuella behovet i systemet. På så sätt ökas möjligheten att använda biokraft som balanskraft. Ökad utbyggnad av fjärrvärmen skulle kunna öka möjligheten till elproduktion i kraftvärmeanläggningar. Potential för utbyggnad av ny fjärrvärme är 8 TWh till 2030 enligt en utredning som Energimyndigheten gjorde Detta underlag, som troligen är större på längre sikt och med andra incitament, kan användas för att bygga ny biokraftvärme som genererar el. Ny teknik med förgasning kan öka elutbytet betydligt i biokraftvärmen, från dagens 30 % till över 50 % och dessutom kunna användas för samproduktion av träkol, pellets eller drivmedel En beräkning av Bengt-Göran Dalman i IVAs projekt Vägval El visar att det i dagens kraftvärmeanläggningar (4000 MWel) teoretiskt går att producera minst 20 TWh el. Med ny teknik (sk Top Spool) skulle befintliga anläggningar kunna leverera 35 TWh el och 7000 MWel i effekt. Genom att ersätta 90 % av befintlig elvärme med småskalig biokraftvärme skulle ytterligare 10 TWh kunna produceras (2000 MWel effekt) samtidigt som ett effektbehov på 7000 MWel vintertid skulle försvinna. Ytterligare 9 TWh (1900 MWel) skulle kunna tillkomma genom att ersätta biovärme med småskalig kraftvärme. 21 Heltäckande bedömning av potentialen för att använda högeffektiv kraftvärme, fjärrvärme och fjärrkyla. Energimyndigheten Ibid 23 Biokraft år 2040, Biokraftplattformen,

6 3.Konvertera bort elvärme Att konvertera bort elvärme är både ett sätt att öka värmeunderlaget för kraftvärmeproduktion, men också en viktig åtgärd för att minska problemet med effekttoppar i elförbrukningen. Elvärme i hushåll och lokaler ökade från 5 TWh 1970 till 28 TWh Efter toppen i slutet av 1980-talet och under 1990-talet har användningen minskat. En viktig orsak till minskningen var att elpriserna tidigare var relativt höga vilket gav starka incitament för byte till värmepump, fjärrvärme och pellets. År 2013 användes 140 TWh el i Sverige, varav ca 19 TWh var elvärme 24. Elvärmen står således för ca 14 % av elanvändningen, men för en betydligt större del av det maximala effektbehovet eftersom användingen är koncentrerad till vinterhalvåret. Det är svårt att veta exakt hur stort effektbehovet för elvärmen är under topplastdygnen eftersom ingen tillgänglig statistik finns på det, men uppskattningar som gjorts tyder på att effektbehovet kan ligga runt MW 25, vilket är 25 % av det totala effektbehovet en så kallad tioårsvinter. Enligt beräkningar 26, skulle effektbalansen påverkas med MW genom att ersätta elvärme med fjärrvärme med kraftvärmeproduktion, vilket är mer än det totala bortfallet av effekt om kärnkraften ersätts med enbart vindkraft. Teoretiskt skulle alltså hela problemet med effektbrist kalla vinterdagar kunna lösas genom att konvertera elvärme till fjärrvärme. Även om det inte är möjligt att utnyttja hela potentialen är de tekniska förutsättningarna goda. Elvärmen används främst i småhus, och enligt en uppskattning ligger den största andelen av småhusen i tätbebyggda områden, men bara 18 % av småhusen har fjärrvärme idag 27. Teknikutvecklingen för småskalig kraftvärme går också framåt vilket möjliggör fjärrvärme och närvärme i mindre system. Även i små och medelstora industrier finns möjligheter att konvertera eluppvärmning till fjärrvärme. Forskning från Linköpings universitet visar att det finns betydande potentialer för konvertering av el som används för uppvärmning, torkning och i viss mån i processer Smarta nät och användare Smarta nät är ett begrepp som innefattar olika åtgärder både inom produktion, överföring, distribution och användning och som innebär större möjligheter att anpassa elkonsumtionen efter produktionen och på så sätt bidra till effektbalansen. Det kan innebära automatisk reglering i uppkopplade apparater eller möjlighet för kunder att göra aktiva val att flytta elanvändningen baserat på tydliga prissignaler. Smarta nät innebär att lastkurvorna kan jämnas ut framförallt över dygnet. Automatisk reglering i temperaturstyrda apparater är en av de möjliga lösningarna som har stor potential och som inte skulle kräva någon medveten insats från konsumenten. Om metoden används för frekvensreglering, och alltså flyttar last under mycket korta perioder, märks effekterna inte alls hos konsumenten. Svenska Kraftnät konstaterar i en analys att den minsta effekt som hushållen använder samtidigt i temperaturstyrda apparater är 3000 MW, vilket tyder på att frekvensreglering skulle kunna ske i betydligt högre grad på användarsidan än idag 29. Hur mycket av frekvensregleringen som kan ske på användarsidan i ett system med mycket sol- och vindkraft behöver utredas. Det finns även andra sätt att klara frekvensregleringen 30 som 24 Energiläget 2015, Energimyndigheten, samt Energistatistik för småhus, flerbostadshus och lokaler Beräkning av Bengt-Göran Dalman för IVA:s vägvalelprojekt 26 Se not 20 ovan. 27 Värmerapporten 2015, Svensk Fjärrvärme 28 Optimala fjärrvärmesystem i symbios med industri och samhälle för ett hållbart energisystem. Trygg et al 2009, Linköpings universitet 29 Perspektivplan 2025 En utvecklingsplan för det svenska stamnätet, Svenska Kraftnät, Reglering av ett framtida svenskt elsystem NEPP

7 generatorer som körs i tomgång, särskild elektronik som ger vindkraftverk liknande egenskaper som synkronmaskiner och växelströmsförbindelser till grannländer. En möjlighet som hushållen har att bidra till att jämna ut lastkurvan är att installera så kallade effektvakter som slår ifrån förbrukning när en maxeffekt nåtts och därmed kan kunden ha en lägre huvudsäkring. Nya, flexiblare, system för effektvakter är under utveckling. De skulle till exempel kunna innebära att effektvakten bara slår till om det är en bristsituation i elsystemet och att kunden kan få betalt för att gå med på att reducera sitt effektuttag i sådana situationer. 5.Lagring av el Batterilager i hushållen är en annan möjlighet att jämna ut lastkurvorna. Batteripriserna har sjunkit kraftigt de senaste åren och förväntas fortsätta göra så framöver med ny teknikutveckling 31. Priset på Teslas Powerwall var vid lanseringen 2015 redan ungefär samma som det förväntade batteripriset 2020 (250 dollar/kwh) 32. En beräkning från Power Circle 33 visar att det maximala effektuttaget från ett hushåll kan minska med 80 % med batterier. Om samtliga 5 miljoner hushåll skaffar ett batterilager för 6 timmar till 2030 kan det bidra till att jämna ut effektuttaget på dygnsbasis, göra att hushållen klarar avbrott i 6 timmar och att de tillhandahåller systemtjänster gratis genom att köpa el när det är billigt och sälja när det är dyrt 34. El kan även lagras genom att konverteras till andra energiformer och sedan tillbaks igen. Det kan vara ett alternativ som är energismart ur systemperspektiv, trots att det medför en energiförlust, om stora överskott av effekt uppstår under perioder med mycket intermittent elproduktion och samtidigt lågt behov i hela systemet. Då kan till exempel Power to gas kan bli lönsamt. I Sverige har ÅF gjort en utredning om Power to gas, som lokaliserat flera områden som är intresserade av att gå vidare med projekt 35. Det finns även andra sätt att lagra elenergi i större skala, till exempel att utnyttja pumpkraftverk för att öka reglermöjligheterna i vattenkraften. Incitamenten saknas Eftersom priset på koldioxid inte är korrekt i det europeiska handelssystemet har vi heller inte ett korrekt pris på el på den europeiska elmarknaden. Det är en av anledningarna till att det idag saknas incitament till att bygga ny kapacitet i systemet. En annan anledning är att ett överskott på den nordiska marknaden i kombination med begränsad transmissionskapacitet gör att det i nuläget inte, ur marknadens synvinkel, verkar behövas någon ny kraft. Dock vet vi att el och effekt kan komma att bli en bristvara när kärnkraften försvinner och eftersom investeringar i transmission och eltillförsel har långa ledtider behöver marknaden stimuleras till att börja producera. På användarsidan saknas också incitament på grund av de låga elpriserna, som dessutom inte varierar särskilt mycket för slutkunden. Idag betalar kunden både en elräkning och en räkning för nätabonnemang, ofta båda med höga fasta avgifter. Detta är ett problem eftersom det gör att 31 Presentation av Bo Normark, Powercircle, vid Energikommissionens seminarium om överföring, den 16/ Ibid. 33 Ibid 34 Kostnaden för detta skulle bli miljarder kronor med förväntade batteripriser. Finansieringen kan dessutom till stor del komma från hushållen själva enligt samma källa. 35 Presentation av Karin Byman, IVA, på Energikommissionens seminarium om tillförsel den 6/

8 elbesparingar sällan verkar så lönsamma eftersom det bara är på den rörliga delen av elräkningen som besparingen får effekt. Ofta är de fasta avgifterna för el och nät högre än bränslekostnaderna för alternativa uppvärmningsformer, vilket gör att det inte heller lönar sig att använda el då tillgången är god och priserna låga. Elforskrapporten Möjligheter och hinder för laststyrning 36 visade att det finns goda möjligheter till laststyrning i det svenska systemet, men håller med om att marknadsförutsättningarna måste ändras för att skapa incitament till dessa, till exempel genom dynamiska elpriser och effekttariffer/tidstariffer på nätabbonemang. Mer flexibla, helt rörliga, elpriser skulle alltså öka incitamentet för hushåll och mindre företag och organisationer att styra sin last till de tillfällen det är störst tillgång på el och alltså billigast. Genom att tillåta elpriset att variera mer ökas också lönsamheten för lagring. En annan idé som framförts är att ha differentierade elpriser, så att priset blir dyrare för den privatkund som går över en viss maximal elanvändning på årsbasis eller när en viss effektgräns överskrids. Ett förslag för att styra mot marknadslösningar som bidrar till att utjämna effekttoppar på tillförselssidan är att utveckla elcertifikatssystemet så att förnybar el som ger effekt när den behövs premieras. Det kan vara att föredra framför en regelrätt kapacitetsmarknad, eftersom en sådan kan komma att styra fel och ge incitament att fortsätta använda fossilbaserad kraft. Eftersom elvärmen har en nyckelroll för att lösa effektfrågan vintertid behöver el för uppvärmning bli dyrare. Differentierade elpriser skulle till exempel bidra till detta. Krav på energieffektivisering i exempelvis Boverkets byggregler behöver ta hänsyn även till effektbehovet i byggnaden och alltså inte bara räknas på köpt energi på årsbasis. Det är också möjligt att införa ett investeringsbidrag för att konvertera bort elvärme eller att designa Vita certifikat riktade mot att konvertera elvärme hos hushåll och eluppvärmda processer i industrin till fjärrvärme. Det är dags att blicka framåt! Sverige har goda förutsättningar att bli ett av de första länderna i världen som går mot ett 100 % förnybart elsystem och har därmed möjlighet att bli ett föregångsland som kan visa vägen mot en hållbar energiframtid. Vi har ovanligt goda förutsättningar med vattenkraften som reglerkraft och flera studier pekar mot att det borde räcka för ett elsystem med 100 % förnybart även utan stora åtgärder på användarsidan. Men även om så inte är fallet finns många alternativa lösningar för att klara effektbalansen som inte kräver utbyggnad av ny vattenkraft, med oåterkallelig skada på lokala miljöer och förlust av biologisk mångfald som resultat. Beslutsprocesser kring vattenkraft, inklusive behov av ökad reglerkraft, måste ställas mot alla tänkbara alternativa lösningar, inklusive ett möjligt minskat energibehov och åtgärder för effektreglering på användarsidan inom relevanta sektorer. Dessa alternativ måste vara förstahandsvalet. Det är samtidigt viktigt att poängtera att alla svenska reaktorer inte kan stängas av och ersättas rakt av med intermittent elproduktion utan att några andra förändringar i transmission och reglering görs. Sveriges kraftsystem idag är uppbyggt utifrån stora, centraliserade anläggningar och reglerkraften är anpassad till att balansera en jämnt producerande baskraft mot en ojämn elefterfrågan. Den reservkapacitet som finns är dessutom anpassad för att klara de stora, plötsliga bortfall av effekt som inträffar då en reaktor måste snabbstoppas. Det har inte heller funnits incitament historiskt att prioritera effektleveranser eller laststyrning. Denna situation måste 36 Möjlighet och hinder för laststyrning, Elforsk 2011 (11:70) 8

9 naturligtvis förändras så att transmission, distribution och reglerkraft anpassas till framtidens energilandskap. Det möjliga lösningarna på detta är som tur är många. I den här skriften har några förslag som finns på lösningar lyfts fram. Naturskyddsföreningen vill i nuläget inte rekommendera enskilda lösningar, utan att visa på att det finns många olika möjligheter och ge en signal till politikerna om vilka incitament som kan behövas för implementering. Power to gas, biogaskraft, ökad förmåga till effektstyrning i industrins elproduktion, pumpkraftverk, havsbaserad vindkraft är bara några tekniker som kan bidra till att öka effektleveransen vintertid. Men det behöver inte handla om dyra framtidstekniker eller investeringar i ny produktionskapacitet heller; bara att konvertera elvärme till kraftvärme kan teoretiskt lösa hela problemet med höga effekttoppar en så kallad tioårsvinter. På användarsidan finns det också flera andra intressanta lösningar med laststyrning och batterilagring för att jämna ut lastkurvan över timmar och dygn som förmodligen kommer att bli en viktig del av lösningen. Även om flera tekniker ensamt kunde lösa stora delar av problemen rent teoretiskt, är det troligare att det blir en kombination av tekniker på tillförsel- och användarsidan som blir mest robust. Utredningar behövs kring vilka tekniker som kan förväntas ha störst potential och lägst kostnader. Det är dock viktigt att ha ett systemperspektiv och inte bedöma kostnader och potentialer var för sig då det riskerar att leda till suboptimeringar. Det är också viktigt att vara ödmjuk inför att det är svårt att göra lönsamhetskalkyler för ett framtida energisystem och att dessa inte bara får baseras på historiska prisnivåer på tekniker som befinner sig i olika mognadsgrad idag och dessutom inte får begränsas av dagens styrmedel. Vi står inför ett helt nytt energilandskap i Sverige, med åldrande kärnkraft som ska bort och måste ersättas samtidigt som världen genomgår en Solrevolution, användarna tar över produktionen i länder som Tyskland och teknikutvecklingen går i rasande fart på förnybart, lagring av el och möjlighet till smart laststyrning på användarsidan. Prisbilden förändras också snabbt på både förnybar elproduktion och på lagringstekniker. Sannolikheten är stor att framtidens energisystem kommer att se helt annorlunda ut, med mer distribuerad produktion, fler möjligheter till flexibel användning, laststyrning och lagring. Med blicken flera decennier i framtiden är det inte heller orimligt att tänka sig att behovet kommer att se annorlunda ut jämfört med idag. De effekttoppar som idag förekommer vintertid kan komma att minska dels på grund av ett varmare klimat men även med tanke på att elvärme kan komma att ersättas med andra uppvärmningsformer på grund av stigande elpriser och ett högt värde på effekt i bristsituationer. En strukturomvandling i industrin mot mer IT-företag och större tjänstesektor skulle också kunna medföra att behovskurvan ändras över året då kylbehovet sommartid kan vara större än uppvärmningsbehovet vintertid för nya industrier. Möjligheterna har aldrig varit så goda som nu för hållbara energilösningar. Det är därför viktigt att politiken tänker långsiktigt, analyserar olika möjliga vägar framtidens energisystem kan utvecklas i och vågar ta beslut som styr systemet i önskvärd riktning. Annars finns en klar risk att vi överdimensionerar systemet och gör investeringar som leder in i fördyrande och försenande återvändsgränder baserade på lösningar som inte passar in i framtiden. Text: Anna Wolf, Sakkunnig energi, Naturskyddsföreningen 9