KAN SVERIGE KLARE SIG MED VEDVARENDE ENERGI ALENE?

SVERIGE En Vattenfall-analyse siger, at svaret er ja: Det er et mål, Sverige har gode muligheder for at nå, men der er en række forhindringer på vejen.

Det er dyrt at bygge nye kernekraftværker, og den politiske usikkerhed omkring emnet betyder, at det vil være en temmelig risikabel investering. Derfor er det meget sandsynligt, at kernekraft når sin udløbsdato i Sverige inden for de næste 30 år.

Men hvad sker der, når elproduktionskapaciteten forsvinder i det sydlige Sverige, hvor de fleste kernekraftværker ligger i dag? Hvordan vil den blive erstattet? Hvor er flaskehalsene i højspændingsnettet? Hvor meget større skal importkapaciteten være? Hvad bliver politikerne nødt til at gøre? Og hvad kommer det til at koste? En Vattenfall-analyse viser, hvordan Sverige kan overgå til 100  procent vedvarende energi uden kernekraft.

”Vi har ikke udarbejdet en detaljeret plan for omlægningen som sådan, men det er vigtigt, at vi har analyseret et scenarie, der diskuteres bredt i vores samfund. Hvis vi skal udfase kernekraft uden at øge CO2-udledningerne, er vi nødt til at gøre det på en intelligent måde,” siger Helena Nielsen, som for nyligt er flyttet til Vattenfalls vindforretning fra virksomhedens Strategy Department. Hun har gennemført undersøgelsen sammen med kollegaer fra flere forskellige dele af virksomheden.

Den bæredygtige vej
Der er ingen tvivl om, at der kan opbygges et elsystem, der er fuldt ud bæredygtigt, i Sverige. Landet har tre vigtige fordele på lang sigt: vandkraft, store landområder velegnet til vindenergi og vidtstrakte skove. Så langt, så godt. Men det løser ikke automatisk CO2-udfordringen.

”I et bæredygtigt elsystem vil Sverige være afhængig af import fra blandt andet Polen og Tyskland, hvor elproduktionen ikke er CO2-fri. Vi ville heller ikke kunne hjælpe kontinentet ved at levere CO2-fri el i samme udstrækning som i dag,” forklarer Helena Nielsen.

I øjeblikket er tilgængeligheden af energi ikke et problem. Sverige producerer mere el, end landet forbruger: I 2014 blev 10 procent af den producerede el eksporteret. Og den aktuelle ekspansion inden for vindenergi vil bidrage til, at Sverige bliver ved med at have et energioverskud i lang tid fremover, også selvom det vil blive mindre, efterhånden som kernekraften bliver udfaset.

Så den store udfordring er ikke kun at producere tilstrækkelig energi til at opfylde landets behov i årets løb, men i højere grad at sikre, at kapaciteten er til rådighed for produktion, når der rent faktisk er behov for den, eksempelvis i de koldeste vinterdage.

Hojum vandkraftværk
Hjuleberg vindmøllepark

Vinteren er en udfordring
Det svenske kapacitetsbehov svinger i årets løb, fra under 10 GW om sommeren til 27 GW på særligt kolde dage, der kan forekomme i ekstremt kolde vintre. Til sammenligning producerer et svensk kernekraftværk circa 1 GW.

Med en installeret vandkraftkapacitet på 16 GW og samme mængde vind- og solenergi i fremtiden, plus noget fra biomassebrændsel, ser det godt ud på papiret. Men selvom det blæser mere om vinteren end om sommeren, kan vi ikke være sikre på, at det gør det lige den dag, hvor der er brug for energien. Derfor ville den faktisk tilgængelige kapacitet fra vand-, vind- og solenergi samt biomasse kun være 20 GW.

Det betyder, at der mangler yderligere 5-7 GW, for at Sverige kan håndtere vinterudsvingene (se diagrammet).

”En af de vigtigste pointer, analysen viser, er, at vi bliver nødt til at fokusere meget mere på output og fleksibel kapacitet fremover, i stedet for kun at snakke om energi generelt. Sammenlignet med i dag kan der oftere opstå situationer, hvor der er for lidt output og energi i et bæredygtigt system, hvor efterspørgslen er høj, og produktionen fra vind- og solenergi er lav.”

Tilgængelig kapacitet (MW)
”Tilgængelig kapacitet” er den elproduktionskapacitet, som man kan forvente, der er til rådighed på grund af vejret og andre faktorer. I et fremtidigt energisystem baseret på vedvarende energi er dette tal lavere end i dag. For at undgå mangel på el kræves der tilstrækkelig importkapacitet, reservekraft og styring af efterspørgslen nogle timer hvert år. Maksimumefterspørgslen i den koldeste vinter, man kan forvente over en tiårsperiode, er 27 GW.

Transmissionskapacitet er afgørende
Der er brug for en blanding af flere forskellige tiltag for at løse ligningen. Det vigtigste af dem er nok at udvide transmissionskapaciteten for at gøre maksimalt brug af vandkraften.

”Nordisk vandkraft tilbyder en række vigtige systemfunktioner. Evnen til ikke kun at opretholde, men også øge, fleksibiliteten vil blive afgørende for en succesrig omlægning til et bæredygtigt system. Hvis vandkraft skal bidrage fuldt ud, skal højspændingsnettet fra det nordlige Sverige styrkes. Derudover skal transmissionskapaciteten til lande uden for Norden også udvides, så vi får mulighed for at importere elektricitet og dermed undgå mangelsituationer.”

Bioenergi er en energikilde, der sandsynligvis vil blive meget vigtigere: Dels fordi den bidrager med nøglefunktioner i energisystemet, og dels fordi den kan produceres tæt på de steder, hvor der er brug for energien. Den kan også bidrage med kapacitet, der er uafhængig af vejret.

”Vi bruger i øjeblikket omkring 40 procent af vores varmekapacitet, eksempelvis fjernvarmeværker, til også at producere elektricitet. Det betragtes som et lavt niveau ud fra et EU-perspektiv, og der ser ud til at være potentiale til at øge andelen af bioenergi. Det er derfor, vi tror, at den installerede effekt af denne energikilde kunne være højere.”

Håndtering af efterspørgslen
Det vil også blive vigtigere at håndtere forbruget. En undersøgelse foretaget af Chalmers Universitet i Göteborg viser, at den største belastning ville kunne reduceres med 3 GW ved at fjernstyre radiatorerne i landets villaer, så de ikke alle sammen bruges samtidig. I Finland har der været gennemført forsøg med at fjernstyre varmebelastningen i supermarkeder.

”Vi er nødt til at arbejde med fleksibel efterspørgsel for at lette forsyningen i situationer med stor efterspørgsel. Det vil give os mulighed for at reducere behovet for backupstrøm,” forklarer Helena Nielsen.

Hurtigere omlægning er dyrere
Et fuldt bæredygtigt energisystem kræver store investeringer. Den endelige sum vil afhænge af, hvor hurtigt omlægningen gennemføres.

Ud fra et økonomisk synspunkt vil den mest effektive metode være at blive ved med at bruge kernekraft i hele teknologiens tekniske levetid, så de sidste reaktorer ikke tages ud af drift før hen ad 2045. Hvis kernekraft allerede udfases i 2030, kan omkostningerne til omlægningen stige med et par hundrede milliarder svenske kroner, fremgår det af ­Vattenfalls beregninger. Denne sum inkluderer ikke nedskrivningen af kernekraftværkerne på grund af tidlig lukning.

”Hvis kernekraft bliver afviklet før tid, vil vi i princippet være nødt til at betale for vedvarende energi to gange, i betragtning af, at eksempelvis vindmøller er nødt til at blive udskiftet efter. Derudover vil det ikke være muligt at øge den nødvendige transmissionskapacitet i tilstrækkelig grad inden 2030, hvilket betyder, at elsystemet i det sydlige Sverige vil få brug for et backupsystem, sandsynligvis i form af gasturbiner. Vi ved også, at omkostningerne falder over tid, efterhånden som teknologierne udvikler sig. Alt i alt mener vi, at hvis vi skal udvikle et bæredygtigt system, vil omlægningen nødvendigvis tage tid,” påpeger Helena Nielsen.

Næste skridt 100 % energiomlægning
Efter at have analyseret Sverige og Norden vil Vattenfall nu se nærmere på, hvordan et fremtidigt energisystem baseret på vedvarende energi ville kunne fungere i Tyskland og Holland. Projektet forventes at være færdigt til sommer.

”Sammenlignet med Sverige vil Tyskland og Holland være endnu mere afhængige af deres nabolande i 2050, fordi de ikke har så meget vandkraft. Vi forventer også at se energilagre i hele energisystemet: I husstandene, på sol- og vindenergianlæg og i forsyningsnetværkerne,” siger Vincent Otto, Project Manager i Strategic Development.

Se også