100% förnybar energi i det Svenska El-Energisystemet Svensk Vindkraftförening 30 års Jubileum och stämma, Kalmar-salen, Kalmar

Relevanta dokument
Vilken påverkan har en ökad andel variabel elproduktion?:

Eleffekt 100% förnybart SERO Årsmöte och Seminarium 2016 CCC Karlstad 22 april 2016

Reglering av ett framtida kraftsystem

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Vägval i Effektfrågan: Förutsättningar för en energy-only-marknad och aktiva konsumenter

Energiomställning i Sverige: Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion Umeå Universitet 11 februari 2016

Energirelaterad fordonsforskning 2016: Vätgas från el ur ett kraftnätsperspektiv

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

Skånes Energiting tisdag 11 april, 2013 Malmömässan i Hyllie. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

NEPP fredag 14 juni, 2013 Klara Strand. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

NEPP - IVL SEMINARIUM Reglering av vindkraft - balanshållning. Strandvägen 7A: 20 november 2014 Professor Lennart Söder

Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion

Energiomställning i Sverige: 100% förnybart elsystem till 2040 måste vi vänta till 2040? Sustainable Innovation - Frukostseminarium 17 november 2016

KTH Sustainability Research Day 100 procent förnybar elproduktion: Från omöjligt till main stream

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014

Yttrande över Miljö- och energidepartementets utkast till förordning om effektreserv

Detta kan marknaden klara!

Korttidsplanering av. mängder vindkraft

Behöver Finland en radikal energiomvälvning? Handelsgillet

Möjligheterna att balansera vindkraftens variationer

MJ1145-Energisystem VT 2015 Föreläsning om att hålla balans i elnät: L2-L3. Kraftsystemet = en lång cykel. Syftet med ett kraftsystem:

KRAFTLÄGET I NORDEN OCH SVERIGE

En rapport från Villaägarnas Riksförbund

north european power perspectives

En rapport från Villaägarnas Riksförbund

Älvsborgsvind AB (publ)

Förutsättningar för vindkraft

Läget på elmarknaden Vecka 18. Veckan i korthet. Ansvarig: Jens Lundgren jens.lundgren@ei.se

Vi bygger ut fjärrvärmen i Täby

Kraftbalansen i Sverige under timmen med högst elförbrukning

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Kommittédirektiv. Översyn av energipolitiken. Dir. 2015:25. Beslut vid regeringssammanträde den 5 mars 2015

Kommunernas användning av vetot mot vindkraft. Enkätundersökning bland Svensk Vindenergis medlemsföretag

Tidpunkt för godkännande av anläggning

Förändrade roller på elmarknaden

Lokal vindkraftsatsning i Uppvidinge.

Naturskyddsföreningens remissvar på förslag till direktiv om utbyggnad av infrastrukturen för alternativa bränslen

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Kallelse till ordinarie föreningsstämma i Dala Vindkraft Ekonomisk förening

Vad kostar det när kärnkraften läggs ned? Erik Lundin och Thomas Tangerås

Prisbildning på den nordiska elmarknaden

Vattenkraftens framtida bidrag till ökad kapacitet och reglerförmåga

6 Högeffektiv kraftvärmeproduktion med naturgas

1. Riksdagen ställer sig bakom det som anförs i motionen om sårbarhet och systemfel med el för uppvärmning och tillkännager detta för regeringen.

Utdrag ur protokoll vid sammanträde Ändringar i lagen (2003:113) om elcertifikat tilldelningsprinciper

Den ändrar sig hela tiden och därför är det viktigt att gå in och kolla när det händer.

Ledord för Sveriges energipolitik Styrmedel. Energiförsörjning för ett hållbart samhälle. Förnybartdirektivet. Hållbarhetskriterium

Remissvar Havsbaserad vindkraft M2015/2349/Ee, ER 2015:12

Motion till riksdagen: 2014/15:2976 av Ulf Berg m.fl. (M) Bra mat och stärkt konkurrenskraft

6. Riksdagen tillkännager för regeringen som sin mening vad som anförs i motionen

Efterfrågeflexibilitet. En outnyttjad resurs i kraftsystemet

Läget på elmarknaden Vecka 9. Veckan i korthet. Ansvarig: Jens Lundgren Jens.lundgren@ei.se

Motion till riksdagen 2015/16:2603 av Ulf Berg m.fl. (M) Bra mat och stärkt konkurrenskraft

Studie av sannolikhet för hög elförbrukning, effektbrist, effektvärden och höga elpriser

Table A: Visar den årliga kostnaden för aktörerna. En aktör. Aktör Allmänt. Installerad effekt [MW] [GWh]

Karin Hammarlund.

Handel med elcertifikat - ett nytt sätt att främja el från förnybara energikällor (SOU 2001:77)

Remissvar: SOU 2008:13, Bättre kontakt via nätet om anslutning av förnybar elproduktion

Ringhals en del av Vattenfall

1 HUR HAR EU ETS PÅVERKAT KRAFTINDUSTRINS 2 VINSTER?

Under veckan som gick närmade sig systempriset i Norden det svenska priset på el. I Sverige gick priserna ned medan systempriset i Norden ökade.

Power to gas Karin Byman, ÅF

Tentamen i EG2050/2C1118 Systemplanering, 9 juni 2010, 8:00 13:00, V34, V35

Energibok kraftvärmeverk. Gjord av Elias Andersson

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Klimat- bokslut 2010

Dags för en ny elmarknadsreform?

Konsekvenser av höjda kvotnivåer i elcertfikatsystemet på elmarknaden

Motion till riksdagen 2015/16:1535 av Cecilie Tenfjord-Toftby och Sten Bergheden (båda M) Snabbutredning av småskalig vattenkraft

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Fakta om Modity. Energihandelsbolaget Modity startade 2010 av sina nuvarande ägare, Kraftringen och Öresundskraft (50-50).

KRAFTPRODUKTION SAMT ÖVERFÖRING AV EL Guy-Raymond Mondzo, ÅF

MIN ENERGI. solcellsguiden. Nyheter och erbjudanden till dig som är kund hos Vattenfall. Upptäck solkraft! Vi bjuder på Storytel i 30 dagar

Moditys pristro kort, medel och lång sikt

Varför går det avfall från Norge till Sverige för behandling i svenska energiåtervinningsanläggningar?

BSL2020, BSL2020, Av.rest -50 %, + export. Massaved * Pellets * 4

Motion till riksdagen 2015/16:2447 av Lars Hjälmered m.fl. (M) Energi

SKELLEFTEÅ KRAFT. Delårsrapport KONCERNEN I SAMMANDRAG

Klimatutmaningen eller marknadsmässighet - vad ska egentligen styra energisektorns investeringar?

PRODUCERA DIN EGEN EL

hur kan energiresursbehov och klimatpåverkan i befintlig bebyggelse minskas? en studie av bygg- och energibranschen i samverkan

Vindkraftutbyggnadförutsättningar

Teknik- och kostnadsutvecklingen av vindkraft - Vindkraften Viktig Energikälla -

VATTENFALL INVESTERAR I FRAMTIDENS VÄRMEAFFÄR

Utbyggnad av solel i Sverige - Möjligheter, utmaningar och systemeffekter

Underlagsrapport 2. Mål och medel för energipolitiken?

Fjärrvärme Ängelholm. Informationsmöte med konsumenter 10 oktober 2012

Samrådsmöte enligt MB med anledning uppförande av vindkraftverk på Dal 1:1 i Kungsbacka kommun. Den 14/6 kl 18.00

5. Hot och risker. Energiförsörjning i Europa och Sverige. Urban Bergström Energimyndigheten

Exempeluppgift Delprov A2 Granska information, kommunicera och ta ställning

Referat. Energikommissionen

Balansering av elsystemet - nu och i framtiden

Vad är potentialen för efterfrågeflexibilitet hos svenska hushållskunder?

Vad är miljönärvänlig-märkningen och vad betyder den? Vem kan få märkningen?

Svensk Vindenergis svar på Svenska kraftnäts nätutvecklingsplan

Vägval el en presentation och lägesrapport. Maria Sunér Fleming, Ordförande Arbetsgrupp Användning

Elbytarguide Företag. Så ser du över företagets elavtal och sparar pengar

Energisituation idag. Produktion och användning

Potentialen för gas i energisystemet ELSA WIDDING

Den svenska värmemarknaden

Transkript:

100% förnybar energi i det Svenska El-Energisystemet Svensk Vindkraftförening 30 års Jubileum och stämma, Kalmar-salen, Kalmar 13 maj 2016 Lennart Söder Professor Elektriska Energisystem, KTH

Sveriges elproduktion år 2015, Totalt 159 TWh, export: 22 TWh Vindkraft, 16,5 TWh Kärnkraft Kraftvärme Ind. Kraftvärme Vattenkraft Kondens

Juni-2014 Rapport om balansering Studerar: Balansering från timme till timme. Ingen kärnkraft. Hög vind+sol / låg elförbrukning Låg vind+sol / hög elförbrukning Vattenkraftsreglering Effektvärden kommenteras Överföring Kan laddas ner från KTH:s hemsida enligt nedan EXCEL-fil för beräkningar http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchid=1&pid=diva2:727697

Feb-15: Effektfrågan April-16: Marknad http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:922562/fulltext04.pdf http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:785158/fulltext01.pdf

Tre utmaningar i ett kraftsystem med stor andel sol- och vindkraft: C1: Håll den kontinuerliga balansen C2: Hantera situationer med stor mängd variabel produktion. C3: Hantera situationer med liten mängd variabel produktion. 5

Om 100% förnybart Svensk Elproduktion: Totalt 145,6 TWh (Framtiden: samma nivå som 2011) 40%

x 10 4 C3: Underskotts-situation låg sol+vind: januari 2.5 2 MWh/h 1.5 1 Elförbrukning Vattenkraft Vindkraft Solkraft Värmekraft 0.5 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Förbrukning från 14 januari till 30 januari Hög vind è minska kraftvärmen

Energinivå [MWh/h] 5000 4000 3000 2000 1000 C3: Underskotts-situation (årsbasis) Max nivå: 5081.27 MW Antal timmar med behov: 765 h Energi: 1.259 TWh 0 0 500 1000 1500 Antal timmar med behov av mer produktion Kostnad för detta: 1,5 öre/kwh

Effektfrågan fysisk lösning Behov beror på förbrukning och andra kraftverk Flexibel förbrukning Smarta elnät Import Använd batterier Flexibel laddning av elbilar eller V2G Extra kapacitet i kraftvärmen Gasturbiner (drivs med, t ex, etanol/biodiesel) è - Fysisk lösning finns!! - Men vem betalar? = marknad

C2: Överskotts-situation (augusti) 16000 14000 12000 Elförbrukning Vattenkraft Vindkraft Solkraft Värmekraft 10000 MWh/h 8000 6000 4000 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Förbrukning från 1 augusti till 10 augusti Inte OK: pga 83% gräns, min-vattenkraft, min-kraftvärme

C2: Överskotts-situation (augusti) 16000 14000 12000 Elförbrukning Vattenkraft Vindkraft Solkraft Värmekraft 10000 MWh/h 8000 6000 4000 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Förbrukning från 1 augusti till 10 augusti Nu OK: pga 83% gräns, min-vattenkraft, min-kraftvärme

C2: Överskott under ett år 9000 8000 7000 Max nivå: 9510 MW Antal timmar med behov: 860 h Energinivå [MWh/h] 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Energivolym: 1.63 TWh 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Antal timmar med överskott/möjlighet till export

Överskott fysisk lösning Flexibel förbrukning Smarta elnät Exportera Ladda batterier Flexibel laddning av elbilar Elpannor i fjärrvärmen och/eller ersätt t ex pelletsvärme Power-2-gas Spill è - Fysisk lösning finns!! - Men vad är rationellt?

Marknads-design för 100% förnybart Lennart Söder Professor Elektriska Energisystem, KTH

Effektfrågan fysisk lösning Behov beror på förbrukning och andra kraftverk Flexibel förbrukning Smarta elnät Import Använd batterier Flexibel laddning av elbilar eller V2G Extra kapacitet i kraftvärmen Gasturbiner (drivs med, t ex, etanol/biodiesel) è - Fysisk lösning finns!! - Men vem betalar? = marknad

Effekt-toppar 1992-2011 MWh / h De sista 500 MW extra effekt behövdes bara 1 år av 20 Kommer marknaden ta den risk som det innebär att tillföra effekt om man bara får betalt några timmar vart 20:e år? 020327- LS16

Upplägg - 2 Fortsatta diskussioner bygger på tre prognoser: 1. Konsekvens av dagens marknad 2. Förutsättningar för åtgärder 3. Resulterande åtgärder

Prognos 1 konsekvens av dagens marknad 1. Elpriserna kommer vara fortsatt låga under de kommande åren 2. Dock kommer dessa påverkas något uppåt eftersom R1-R2 och O1- O2 stängs (+ 2-4 öre/kwh). (-14 TWh: 2010-2015) (Kärnkr-Finland?) 3. Kärnavfallsavgiften kommer öka med åtminstone det som SSM föreslår, dvs +1,3-2,6 öre/kwh 4. Möjligen sänks effektskatten för kärnkraft något? 5. Dock krävs större investeringar i kärnkraftverken för att få dessa att fortsätta producera el 6. Dessa bedöms inte lönsamma för de två äldsta reaktorerna F1-F2, så dessa stängs också. (endast 4-5 år yngre än R1-R2): (-15 TWh) 7. Detta leder till något högre elpriser, men samtidigt måste då kärnavfallsavgiften ökas ytterligare för övriga kärnkraftverk 8. I omvärlden (Tyskland-UK-Danmark-Finland) fortsätter utvecklingen med fler kraftverk med låga marginalkostnader (ingen vill ha energibrist och de aktuella kraftverken har låg MC).

Prisutveckling för kol och svenskt elpris. Ändrad energibalans i Sverige: Kompenseras med handel Dvs priskänsligheten utomlands är central för priset i Sverige Fossila bränslen på marginalen 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Prognos 2 förutsättningar för åtgärder = resultat av dagens marknads-parametrar Om ca 5+ år, 2021+: O1-O2, F1, R1-R3 stängda: årsproduktion 2010-2015: -29 TWh Vindkraftens årsproduktion (utan vidare åtgärder) + 2 TWh? Vattenkraft: normalår Elpriset har ökat något pga stängda kärnkraftverk (export ändrad till import) samt något högre fossilpriser. Ny kärnkraft i Finland Stängning av O1-O2 + R1-R2 har inte lett till oacceptabelt ökad risk för effektbrist, men att även stänga F1+R3 (2100 MW) leder till en bedömd ej acceptabel risk för effektbrist Kärnkraften går inte lika bra som tidigare (äldre reaktorer). Diskussion om säkerheten pga internationella incidenter Oro för både energi- och effekt-försörjning ( självförsörjning )

Prognos 3 resulterande åtgärder Om ca 5+ år, 2021+: Låga elpriser + risk för energibrist /självförsörjning è utökat certifikat-system (annars import-beroende ) Detta leder framför allt till mer vindkraft då denna har lägst kostnad, vilket därmed inte löser effektfrågan Svenska kraftnät får i uppdrag att: Kontinuerligt uppskatta risken för effektbrist Om den inte är acceptabel så ska de göra långsiktiga upphandlingar så att den hålls acceptabel. EI får i uppdrag att se till att inte den övriga marknadens incitament påverkas av SvK:s åtgärder

Bonus-slides Lennart Söder Professor Elektriska Energisystem, KTH

Effekt-toppar 1992-2011 MWh / h De sista 500 MW extra effekt behövdes bara 1 år av 20 Kommer marknaden ta den risk som det innebär att tillföra effekt om man bara får betalt några timmar vart 20:e år? 020327- LS23

Dagens lagstiftning: Lag (2003:436) om effektreserv Den myndighet som enligt 8 kap. 1 första stycket ellagen (1997:857) har systemansvaret för el (den systemansvariga myndigheten), har ansvaret för att en effektreserv om högst 2 000 megawatt finns tillgänglig. Effektreserven ska skapas genom att den systemansvariga myndigheten ingår avtal dels med elproducenter om att ställa ytterligare produktionskapacitet till förfogande, dels med elanvändare och elleverantörer om minskad elförbrukning. Miljö- och energidepartementet har tidigare i år remitterat ett förslag om att lagen (2003:436) om effektreserv ska förlängas till och med den 15 mars 2025

Dagens lagstiftning: Föreslagen: Förordning om effektreserv Kommentar: Särskilda skäl är inte definierat men troligen (tror Lennart kanske?) så innebär det att Svenska Kraftnät, för att undvika effektbrist, bör fortsätta att upphandla 2000 MW (om det behövs)?

Fråga: Vad betyder Särskilda skäl Kansliråd: Ett uttryck som särskilda skäl är, och ska vara, allmänt hållet och är därför svårt att precisera ytterligare. Bakgrunden till att ett sådant uttryck förs in i en författning är ofta att det är svårt att i förväg ta höjd för alla möjliga fall som inträffar i praktiken. Det är inte ovanligt att regeringen i exempelvis en författningskommentar ger exempel på vad som kan vara särskilda skäl när det gäller en konkret bestämmelse, men det handlar då inte om en uttömmande uppräkning. Det kan i framtiden uppkomma situationer då det framstår som okontroversiellt att effektreserven bör vara större än 750 MW. Genom bestämmelsens utformning skapas en ventil för sådana fall. Mer konkret än så är det svårt att vara. Ordet särskilda markerar dock att det verkligen ska handla om fall där det är tydligt att en större effektreserv är motiverad.

Effekt-toppar 1992-2011 Aktiverad effektreserv: gånger/vinter 0 0 0 0 3 0 5 1 0 0 MWh / h Effektreserven täcker maximalt de sista 2000 MW 020327- LS27

Effekt-toppar 1992-2011 2000 MW MWh / h Om Effektreserven täcker sista 2000 MW : Vilka kraftverk täcker resten? 020327- LS28

Effekt-toppar 1992-2011 2000 MW MWh / h Om Effektreserven täcker sista 2000 MW : Vilka kraftverk täcker resten? Centralt att priset blir högt när effektreserven används! 020327- LS29

Förutsättningar för en energy-onlymarknad och aktiva konsumenter = inte kapacitets-marknad 1. Priset måste tillåtas vara så högt så att: Producenter har ett intresse att investera i produktion som används mycket sällan! Elsäljare har ett intresse att uppmuntra sina slutkunder att vara flexibla = minska konsumtion ibland 2. Om man har strategisk reserv Man måste välja nivå: Ju mer effektreserv desto lägre pris När effektreserven används måste priset vara så högt att det motiverar investeringar.