Artikeln är ursprungligen publicerad i tidningen syre , men publiceras också här då referenshanteringen blev felaktig hos syre.
Det debatteras flitigt i media om vindkraft är del av lösningen för att möta klimatkrisen. Dagens diskussioner rör sig ofta om kostnaderna för att producera elen i vårt kraftnät och om tillgängligheten för vindkraftsel i kraftnätet.
En tredje aspekt är att marknaden bestämmer hur energiproduktionen utvecklas. Statens har i stora delar frånsagt sig kontrollen och överlåtit bestämmanderätten till marknadsaktörerna. Åtgärder för att hantera den skenande uppvärmningen har strukits från dagordningen.
Ett annat problem är att nuvarande tillståndsprocess för vindkraft tar många år, är inte accepterande eller godtycklig. Otaliga exempel finns med bl.a. moderata kommunledningar som inte tycker att havsbaserad vindkraft passar in i just deras kommun [1, 2] eller att skyddade djur, som en kungsörn, förhindrar expansion på land [3]. Denna stora fråga återkommer jag till i en annan artikel.
Kostnader för ny storskalig elproduktion
Uppskattningar av kostnader av International Energy Agency (IEA) anses som mest tillförlitliga. En annan källa är också de svenska energiföretagens egen analys, med Energiforsk som utförare [4]. Energiforsk är ett svenskt forsknings- och kunskapsföretag som arbetar med energifrågor. Bland uppdragsgivarna återfinns också Energimyndigheten, en statlig institution, Svenska kraftnät, Vattenfall, EON m.fl.
Kostnaderna mäts i ören per producerad kilowattimme (kWh) och tillgänglighet uttrycks ofta som en genomsnittlig kapacitetsfaktor. Uppskattningar av kostnader gäller bara för nya storskaliga (ekonomiskt mest bärkraftiga) anläggningar och syftar på de genomsnittliga kostnaderna för produktionen under dess livstid.
De senaste uppskattningarna från IEA (2023) i tabellen nedan ger för Europa uppskattade kostnader för år 2022, 2030 och 2050 i ören/kWh (med 10.5 kr per US-dollar). Data är från World Energy Outlook 2023 från IEA med livscykelkostnader (LCOE)[5]. IEA anger också en s.k. Value Adjusted LCOE (VALCOE) som tar viss höjd för nyttor och omkostnader de olika energislagen ger till energisystemet.
Notera att värden för havsbaserad vindkraft är mycket högre i USA och Kina än för uppskattningarna för Europa, men för vindkraft på land i samma jämförelse är skattningarna betydligt lägre. Inga kostnader finns inkluderade för en eventuell lagring av el i batterier.
Här ser man att i alla lägen är vindkraft och sol mycket billigare än kärnkraft, även fast kärnkraft verkar bli billigare i sig framöver. Kostnaden för sol och vind är i IEA-s prognoser alltid mindre än halva kostnaden för kärnkraft.
Sol och vind minskar i pris framöver enligt IEA och återspeglar historiska förändringar med kostnaderna för vindkraft och solel som har halverats eller mer på senaste decenniet.
Nedan följer en tabell på kostnader från LCOE-baserade analyser av IEA och Energiforsk. Där ges respektive uppskattningar uttryckt i öre per kilowattimme:
Här är det värt att notera att i styrgruppen för denna utredning från Energiforsk ingick vår nuvarande kärnkraftsrådgivare till regeringen, Carl Berglöf, som kärnkraftsexpert. Det är samme man som hänvisar till sina kollegers påståenden om att kärnkraften är billig att bygga (då i Abu Dhabi, Saudiarabien). Vind och sol är uppmätta värden, men kärnkraft är uppskattat.
Det är tydligt att de olika uppskattningarna skiljer sig åt, med störst skillnad i storlek. Tittar man på inbördes relativa kostnader framgår det att Energiforsk ger betydligt lägre kostnader för kärnkraften, men det är ju möjligt att det beror just på direktiven för hur man uppskattar kostnaderna för denna källa. I övrigt ser man att vindkraft på land är billigast och att vind och solbaserad produktion är billigare än kärnkraft. Framöver förväntar man sig att havsbaserad vindkraft minskar snabbare i pris än andra kraftslag enligt IEA.
Balans i kraftnätet
För att kraftnätet och utrustning som är kopplad till kraftnätet (som t.ex. våra elbaserade maskiner) ska fungera krävs det att produktion och konsumtion är balanserat i varje ögonblick. Annars blir spänningen för låg eller hög och maskiner slutar att fungera alternativt delar eller hela kraftnätet går ned. Detta hanteras med inbyggd säkerhet i kraftnäten, att överproduktion hanteras med att produktionsenheter stängs av (vindkraftverk stoppas). Saknad produktion medför att andra system måste leverera den saknade elen eller att stora konsumenter drar ner sin konsumtion. Import av el eller att vattenkraften ökar sina flöden och/eller att kondenskraftverk dras igång kan i ett sådant läge öka produktionen i kraftnätet.
Denna balansering är kopplad till kapacitetsfaktorn (kvoten mellan genomsnittlig faktisk energi och maximal energi som kan produceras uttryckt i procent) hos elproduktionen. För landbaserad vind är det en relativt låg faktor, speciellt i jämförelse med kärnkraften. Det skulle innebära att vindkraft inte är lika intressant för samhällets elförsörjning, då den ibland producerar betydligt mindre och då inte motsvarar konsumenternas behov. Vilket då kräver andra åtgärder för att täcka upp för behoven.
Men det är inte helt relevant då även kärnkraften ibland faller ifrån. Just nu är det fortsatt stopp hos Ringhals 3 sedan ett generatorfel (december 2023). Samtidigt som Ringhals 4 nu reducerar sin produktion till hälften för det årliga underhållet.
För Forsmark så har det varit flera oplanerade stopp i år [6, 7], t.ex. den 5:e januari följt av reducerad drift, ett fyra dygn stopp i slutet av februari, Forsmark 3 hade återigen den 15 mars fram till 23 mars ett driftstopp. Forsmark 3 togs ur drift klockan 20.00 den 13 juni för åtgärdande av ventilproblem och beräknades vara igång den 26 juni.
Om inte vindkraften hade funnits för att täcka upp för de många oplanerade stoppen för de sex svenska reaktorerna hade kraftnätet gått ner eller att alternativt ransonering av elförbrukningen blivit nödvändigt.
Föregående tabell visar i sista kolumnen typiska kapacitetsfaktorer för de olika energislagen. Den genomsnittliga kapacitetsfaktorn för havsbaserade vindkraftverk ligger vanligtvis mellan 40% och 60%. Detta beror på att vindarna till havs generellt är starkare och mer konsekventa än på land.
Elmarknad ger olönsamhet med vind och sol
Dagens elmarknad ger de lägsta priserna per kilowattimme då fossilfri alternativ som solkraft och vindkraft produceras som mest. Det medför att lönsamheten för vindkraft är låg och många rapporterar om konkurser för vindkraftsparker. Men det är en snedvriden marknad då priset bestäms efter vad den sista kilowattimmen kostar [8].
Det medger inga nyttoaspekter av produkten, som t.ex. att elen har producerats fossilfritt, att energin går till industrier som körs under dagen, att elen har använts till att ladda bilbatterier för senare användning, att hushållsmaskiner körs m.m. Istället premieras kärnkraft och vattenkraft med höga priser då de är byggda för att leverera dygnet runt. Dessutom är det inga extra avgifter för kärnkraften då kärnkraften fallerar och kraftnätet blir tvunget att hitta andra dyra lösningar som import och/eller att starta kondenskraftverk som kör på olja eller gas. Men systemet med elmarknad är också byggt för att premiera kärnkraft.
Balansera kraftnätet
Det finns lösningar för att hantera vind och sols ojämnare energiproduktion. Ett är att inför storskaliga batterianläggningar som kan leverera energi som motsvarar ett eller fler kärnkraftverk under flera timmar. En sån lösning kostar mycket, med upp till ett par miljarder kronor per GW-s effekt [9].
Men balansproblemet är för närvarande inte allvarligt, under 2023 var det totalt bara under 150 timmar [10] som konsumtionen behövde mer än 90 % av tillgänglig effekt. Sverige använde under 2023 cirka 140 TWh och dessa känsligare timmar motsvarar 2.4 TWh av hela produktionen. Men det är bara en mindre del av dessa som behövs under en sammanhängande period då dessa förbrukningstoppar sker flera gånger under året. Har man en batteripark som kan leverera låt säga totalt en femtedel av av detta under ett år behöver man inte ens garantera att kraftnätets produktion når upp till 16 GW i snitt, utan kan minska med 10 %. I ett sådant exempel behöver batteriparker leverera mindre än 2 GW, men under 30h vilket leder till att de ska ha kapaciteten att lagra 50 GWh. En mer utförlig diskussion om liknande scenarios återfinns i referens [11].
Batteriparker baserade på litium har blivit fem gånger billigare mellan 2013 och 2021. Detta lär fortsätta, US National Renewable Energy Laboratory förutspår en halvering av kostnaderna till 2030 [9]. Kommande investeringar och byggen under de närmsta åren är riktigt stora enligt samma källa. Den samlade utvecklingen av batteriparker för Belgien, Spanien, Frankrike, Tyskland, Sverige, Polen och Italien är med 10-17 GW per år fram t.o.m. 2027. I år förväntas de totalt ha 13.2 GW i kumulativ effekt och uppnå 45 GW år 2027. Sveriges bidrag för 2024 är med en halv gigawatt.
Staten ska tjäna folket – inte kapitalet
I en medveten och gemensam satsning på att öka den fossilfria elen, som inte är byggd på den dyra och farliga kärnkraften, måste staten ta ett ansvar för att stabilisera kraftnäten med batteriparker. Även att vidta andra åtgärder som att bygga in andra mekanismer än dagens kapacitetsmekanism (Svenska kraftnät har ansvaret för att en effektreserv om högst 2 000 megawatt finns tillgänglig). T.ex. en frivillig marknad för effektgarantier [12].
En annan självklar åtgärd är att inte låta dagens elmarknad gör vind och sol olönsamt. Varje förbrukad kilowattimme från dessa källor måste ha ett nyttopris, med t.ex. åtminstone halva genomsnittpriset för el producerat under samma dygn.
Den framtida effektutbyggnaden till 2045, med en mer än en fördubbling av dagens nivå, har stora brister. Men en enkel förbättring skulle vara möjlig om staten inte bara agerar som en tjänare till kapitalet och garanterar subventionerad el i sina planer. Varför inte låta de mest energitunga industrierna, som stålproduktionen, massa, cement och data/AI serverhallar hantera merparten av sin egen produktion? För stålindustrin är det öppet mål då det är enkelt och naturligt att låta vindkraft producera vätgas. Samma vätgas som krävs i produktionen av fossilfritt stål.
Flera branscher är idag redan medvetna om möjligheten av egen produktion och planerar för detta. Men måste svensk elproduktion vara baserad på subventionerad el?
Dessutom är regeringens planer för framtiden inte med ambitionen att låta vindkraft och sol vara den grundläggande lösningen för att möta klimatkrisen. Istället är det den dyra kärnkraften som ska premieras. Det är helt tokigt.
REFERENSER:
[1] Det kommunala vetot (kommunal tillstyrkan), Svensk Vindenergi, 2024, https://svenskvindenergi.org/fakta/det-kommunala-vetot-kommunal-tillstyrkan
[2] Regeringen får kritik för att stoppa vindkraftpark – Oppositionen: ”Hyckleri”, 240328, https://www.svt.se/nyheter/inrikes/regeringen-far-kritik-for-att-stoppa-vindkraftpark-oppositionen-hyckleri
[3] Kungsörn stoppar nytt vindkraftverk i Härjedalen, 240713, https://www.svt.se/nyheter/lokalt/jamtland/kungsorn-stoppar-nytt-vindkraftverk-i-harjedalen
[4] Vindkraften billigast att producera visar ny rapport, Energiforsk, 220120, https://svenskvindenergi.org/komm-fran-oss/vindkraften-billigast-att-producera-visar-ny-rapport
[5] World Energy Outlook 2023, tabell B.4a, p 301, IEA, https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2023
[6] Stopp i reaktor vid Forsmark, 240229, https://www.svt.se/nyheter/lokalt/uppsala/stopp-i-reaktor-vid-forsmark
[7] Forsmark 3 stängs för underhåll, 240315, https://www.aftonbladet.se/minekonomi/a/Llv4Lp/forsmark-3-stangs-for-underhall
[8] Varför är vindkraften så olönsam?, 240705,https://www.affarsvarlden.se/kronika/varfor-ar-vindkraften-sa-olonsam
[9] Energy Storage Report 2024, 240220, https://www.energy-storage.news/resources/the-energy-storage-report-2024/
[10] Regeringen är fast i gamla spår om elnätet – satsa mer på batteriparker, 240701, https://www.nyteknik.se/debatt/regeringen-ar-fast-i-gamla-spar-om-elnatet-satsa-mer-pa-batteriparker/4272457
[11] Visualisering av Sveriges framtida elanvändning och effektbehov rapport 2023:913, p49, ”Kapitel 6. Eleffektbehov över flera tidskalor och kopplingen till framtida flexibilitet”, https://energiforsk.se/media/32182/2023-913-visualisering-av-sveriges-framtida-elanva-ndning-och-effektbehov.pdf
[12] En frivillig marknad för effekt?, 240530, https://energiforsk.se/program/framtidens-elmarknadsdesign-femd/rapporter/en-frivillig-marknad-for-effekt/
Artikel publicerad 22 juli, 2024.