Framtidens energiförsörjning utmaningarna, och lösningarna? Runar Brännlund, CERE, Umeå University
Hur ser framtiden ut, tror man (i alla fall en del)? Fossilbränslen endast i transportsektorn och till viss del i elproduktion En mer decentraliserad småskalig elproduktion (vind, sol, bio) En europeiskt integrerad elmarknad Vattenkraften central som reglerkraft
Utmaningarna Den totala tillförseln av el, hur ska den öka? Kärnkraften ska den ersättas, isåfall med vad? Hur ska man hantera intermittensen i elsystemet som följer av ökad andel vind och sol? Energiutmaning (mängden energi) Effektutmaning (finns det nog med el i varje tidpunkt) TWh TWh 160 140 120 100 80 60 40 20 0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 2010 2014 2018 2022 2026 2030 Övrigt Kondens kraft Kärnkraft Vindkraft Vattenkraft Distributions förluster Fjärrvärme, raffinaderier Bostäder och service Transporter Industri 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 2010 2014 2018 2022 2026 2030
Utmaningarna 700 Nuvarande politik med att subventionera vind- och solkraft kan lösa energiproblemet (över ett år) Men ökad variabilitet över dygnet och året kr per MWh 600 500 400 300 200 100 0 1 400 799 1198 1597 1996 2395 2794 3193 3592 3991 4390 4789 5188 5587 5986 6385 6784 7183 7582 7981 8380 Timme (2015) Leder till stora prisvariationer I värsta fall effektbrist Kan ökad flexibilitet i användningen vara en del i lösningen? Kr per MWh 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Systempris Norra Sverige Södra Sverige 0 1 5 9 13 17 21 Timme (14 januari)
Hushållens elanvändning, var och när? kwh 2500 2000 1500 1000 500 0 Elförbrukning över året Jan Feb Mars April Maj Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dec Kök Uppvärmning Belysning Övrigt Total kwh 70 60 50 40 30 20 10 0 Elförbrukning över veckan Hög förbrukning på vintern, låg på sommaren Uppvärmning styr helt Relativ konstant över veckan En liten topp på helgen
Hushållens elanvändning, var och när? Elförbrukning för medianvillan under en arbetsdag i februari Elförbrukning över dygnet Spotpris över dygnet 3,5 0,5 kwh 3 2,5 2 1,5 1 0,5 total uppvärmn kök belysning övrigt SEK/kWh 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Tid på dygnet Timme Två tydliga toppar, morron och kväll Uppvärmning relativt konstant över dygnet Pristopparna sammanfaller med förbrukning Prisvariationen över dygnet är till stor del efterfrågedriven
Förbrukningsmönster Hur mycket kan man spara? Timprissättning, vad sparar man genom att anpassa sig? Procentuell kostnadsminskning av daglig kostnad Timmar framåt Medianförbrukare Storförbrukare Småförbrukare 1 0,00-0,15 0,42 3 0,77 0,77 2,29 5 1,58 1,82 3,96 7 2,15 2,44 4,80 7 timmars förskjutning, mindre än 1 kr per dag i besparing Besparingen överskattas (om många anpassar sig får vi en prisutjämning)
Förbrukningsmönster Klimatets variation över året utgör en påtaglig restriktion för förbrukningen över året Samhällets dygnsrytm utgör en restriktion över dygnet (arbetsliv m.m.) Elkostnadens andel av konsumtionsbudgeten är relativt liten Vare sig möjligheter eller incitament att förändra förbrukningsmönster är särskilt stora
Vad kräver konsumenten för att ändra beteende? Ett experiment Vi skapar hypotetiska kontrakt med effektbegränsning (och kompensation för det) Kontrakten skiljer sig åt med avseende på flera attribut (villkor) Hushåll väljer kontrakt avvägning mellan olika attribut Hushållen avslöjar sina preferenser och värderingar.
Valexperimentet Tre olika typer av attribut Laststyrning Morgon/Kväll Uppvärmning/hushållsel Förutbestämd/Slumpmässig Informationsspridning (integritet) Kompensation
Valexperimentet Vilket av följande avtal A, B eller C skulle du välja om de erbjöds dig? Om inget annat anges i alternativen fungerar allt annat som det gör för er idag, Välj ett av alternativen längst ner i tabellen. Avtal A Avtal B Avtal C som idag Fjärrstyrning av uppvärmning mån-fre Ingen 17-20 Ingen Fjärrstyrning av hushållsel mån-fre Ingen 17-20 Ingen Fjärrstyrning vid extrema förhållanden Ingen Ingen Ingen Spridning av information Ja Nej Nej Kompensation (kronor per år) 300 2 500 0 MITT VAL (sätt ett kryss) [ ] [ ] [ ]
Enkäten Webenkät Fokusgrupper Pilotstudie, 100 respondenter Testa attribut etc. Priors för att skapa en effektiv design Representativt urval, Sverige 917 respondenter Socio-ekonomiska variabler Boendeformer och elavtal
Resultat Värdering av avtalsegenskaper Styrning av uppvärmning Styrning kl. 07-10 Styrning kl. 17-20 Styrning av hushållsel Styrning kl. 07-10 Styrning kl. 17-20 Styrning vid extrema tillfällen 0, 3, 7, 10 beredskapsdagar med styrning Information om hushållets elkonsumtion Spridning av information För att frångå ett avtal som idag Krävs en kompensation Årlig kompensation Ej sign. 630 kr 829 kr 1 435 kr 44 kr per dag 244 kr 2 746 kr
Resultat Hur mycket måste vi i genomsnitt betala hushåll för att de ska sitta i smutsiga kläder på kvällen, oroa sig för 10 potentiella dagar med effektbegränsningar, och att grannarna ser hur mycket energi du använder? 2118-4865 kronor per år i genomsnitt 6-13 kr per dag
Sammanfattningsvis Klimatets variation och samhällets dygnsrytm utgör påtagliga restriktioner för hushållens konsumtionsmönster Högre inkomster ökar elanvändningen, och förstärker nuvarande konsumtionsmönster Hushållen kräver relativt hög kompensation för att man skall acceptera restriktioner Att få väljer rörliga prisavtal (timme) styrker resultaten här