Farväl till kärnkraften? En analys av Sveriges framtida elförsörjning Per Kågeson Svensk Energi 2014-10-01
Kärnkraften i världen 2014 Antal reaktorer USA 104 Ryssland 23 Kanada 19 Kina 20 EU 132 Indien 21 Japan 50 Övriga 49 Korea 23 Totalt 441 Kärnkraften står för ca 11 % av den globala elproduktionen (topp 2010) 149 kommersiella reaktorer har stängts
Reaktor Typ Drift MWe.. Start 2014 Planerad Oskarshamn 1 BWR 1971-440 473 - Oskarshamn 2 BWR 1974-595 638 850 Oskarshamn 3 BWR 1985-1060 1400 - Barsebäck 1 BWR 1975-1999 580 0 - Barsebäck 2 BWR 1977-2005 580 0 - Ringhals 1 BWR 1976-750 878 - Ringhals 2 PWR 1975-785 865 - Ringhals 3 PWR 1981-915 1063 - Ringhals 4 PWR 1983-915 940 1115 Forsmark 1 BWR 1981-900 984 1120 Forsmark 2 BWR 1981-900 1120 - Forsmark 3 BWR 1985-1050 1170 Framflyttad Totalt 9470 9531
. Elproduktionen i Sverige Tillförsel 2011 2012 2013 Vattenkraft 66,7 78,4 60,8 Vindkraft 6,1 7,2 9,9 Kärnkraft 58,0 61,4 63,6 Övrig värmekraft 16,8 15,5 15,2 Total elproduktion 147,5 162,4 149,5 Nettoexport 7,2 19,6 10,0 Elanvändning 140,3 142,9 139,5 Temperaturkorrigerad elanvändning 143,5 143,6 140,6
Ny kraftproduktion Vindkraften allt billigare men klarar sig inte utan stöd vid dagens elpris Solkraft inte kommersiellt möjlig i Sverige men kan bli privatekonomiskt lönsam Vågkraft ännu så länge experimentell Fjärrvärmeunderlagets kraftutbyte kan fördubblas genom förgasning av biomassa och nya turbiner osäker ekonomi Ny kärnkraft och/eller gaskraft kan bli komplement till förnybar kraft
Hur mycket intermittent kraft kan balanseras? Variationerna i vindkraftens produktion kan balanseras med vattenkraft samt genom åtgärder som styr efterfrågan tidsmässigt eller genom gasturbiner Upp till ca 30 TWh vindkraft ser ut att kunna integreras innan kostnader tillkommer för dygnslagring Situationen påverkas dock av grannländernas efterfrågan på svensk och norsk reglerkraft
Effekter på prisbildning av ökad andel intermittent kraft En årsproduktion av 30 TWh vindkraft kräver en turbineffekt på ca 12 GW Därtill kanske 3 GW solkraft, 4-7 GW kärnkraft och ca 5 GW vattenkraft (av totalt 16,2 GW) Lasten sommartid mindre än 15 GW Liknande förhållanden i grannländerna Påverkar lönsamheten hos ny kraft
År Elanvändningen i Sverige (ej normalårskorrigerad) Indu stri Tran spor ter Bostäder service Fjärrvärme och raffinaderier Distributionsförluster Totalt 1980 39,8 2,3 43,0 1,3 8,2 94,6 1985 48,0 2,6 62,9 6,4 10,9 130,8 1990 53,0 2,5 65,0 10,3 9,1 139,9 1995 51,3 2,7 70,5 7,8 10,1 142,4 2000 56,9 3,2 69,0 6,5 11,1 146,6 2005 55,9 2,8 72,3 4,7 11,3 147,1 2010 52,9 2,4 74,8 4,6 12,1 146,9 2012 51,5 3,0 72,7 3,5 11,3 142,0
Elförbrukning per capita 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Hushållsel Driftel Elvärme 1000 500 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Framtida efterfrågan på el En betydande del av effektiviseringsutrymmet utnyttjat Stagnerande industriell efterfrågan Vid 17 % befolkningsökning 2010-2030 inte osannolikt att efterfrågan ökar med 5-10 % till 150-155 TWh Ytterligare effektiviseringsåtgärder behövs främst i fastighetssektorn
De tre huvudalternativen Om vind- och solkraft kan ge 30 TWh saknas 2030 sannolikt 20-30 TWh om all kärnkraft avvecklas Tre huvudalternativ för ännu mer kraft: - Ny vindkraft som kostar ca 50 öre/kwh + dygnslagringskostnader - Biogas i kommunala kraftvärmeverk troligen 60-70 öre/kwh efter 2030 - Ny konventionell kärnkraft troligen minst 60 öre/kwh, kanske betydligt mer
Kärnkraftens framtid Hög medelålder hos befintliga reaktorer i USA och Europa Få nya reaktorer i demokratiska länder med avreglerade elmarknader Total avveckling eller kraftig minskning i Tyskland, Schweiz, Belgien, Spanien, och Sverige få nya i USA, Frankrike och Storbritannien Fortsatt utbyggnad i Ryssland, Indien, Syd Afrika och Kina (och i Finland)
Elprisets betydelse Systempriset idag i genomsnitt ca 35 öre/kwh För att täcka den nya kraftproduktionens kostnader samt avkastning på investeringarna krävs en fördubbling av priset De europeiska subventionerna av förnybar kraft gör att elproduktionens långsiktiga marginalkostnad varken slår igenom på utsläppspriset eller på elpriset
Europas 10 äldsta reaktorer Reaktor Land MW Tillgänglig I drift het % Beznau 1 Schweiz 365 85 1969 WYLFA 1 Storbritannien 490 71 1971 Muehleberg Schweiz 373 87 1971 Oskarshamn 1 Sverige 473 61 1971 Beznau 2 Schweiz 365 87 1971 Borssele Nederländerna 482 85 1973 Ringhals 2 Sverige 807 70 1974 DOEL 1 Belgien 433 86 1974 Oskarshamn 2 Sverige 638 79 1974 Ringhals 1 Sverige 878 71 1974
Svenskt safety record Åldrande reaktorer konstruerade för 40 år - de flesta snart över 40 år Internationellt sett låg tillgänglighet Tre gånger större oplanerat bortfall än det globala genomsnittet flera allvarliga incidenter Särskild tillsyn beslutad av SSM till följd av säkerhetsbrister Istället för avveckling investerar bolagen i höjd effekt i hopp om drift i ytterligare 20 år
Yttre huvudcirkulationskretsar
Slutsatser Stäng de äldsta reaktorerna Studera möjligheterna att öka elutbytet från det befintliga kraftvärmeunderlaget Avveckla successivt alla subventioner Fokus på eleffektivisering kan minska gapet mellan utbud och efterfrågan Ställ höga krav på nya reaktorer - om de tillåts Överväg små bergrumsförlagda aggregat med passiv säkerhet