Och nu ett inlägg med anknytning till det föregående, eller egentligen till alla inlägg som handlar om el i första hand i Sverige och i andra hand i hela världen. Men i förra inlägget skrev jag om vilka kraftslag vi kan och bör bygga ut storskaligt. Det här inlägget är mer en fråga om något jag kanske inte riktigt förstår. Det handlar om balans mellan produktion och konsumtion, eller på vulgärspråk, vad vi gör när det inte blåser.
Så här. Vi vet att efterfrågan på el i Sverige varierar såväl över dag som vecka och säsong. Topplasttimmen brukar komma ett kallt vinterdygn. Vi vet också att produktionen varierar, och ju mer väderberoende produktion vi har, desto mindre kontroll har vi över produktionen. Ändå måste man få ihop produktion och efterfrågan på något sätt. Vad har vi för verktyg för det? Och hur kraftfulla är de i en framtid där årsförbrukningen (eller årsefterfrågan) ligger på 300 TWh? Det motsvarar en genomsnittseffekt på ungefär 34 GW. Det här kommer inte vara ett räknetungt inlägg, men lite siffror behöver vi.
Som viktig del av faktaunderlaget använder jag Svenskt Näringsliv Scenarioanalys 2050 som laborerar med 290 TWh per år. Som alla prognoser kommer den ha fel, men den är den mest genomarbetade analys för Sverige jag känner till. Jag utgår här från ett scenario där man byggt ut rätt mycket kärnkraft så att vi (analysen s 33, för den som vill kolla) har
- Vattenkraft 17-30 % (23 % ett normalår)
- Vindkraft 28 %
- Kärnkraft (gammal och ny) ca 50 %
De exakta siffrorna är inte viktiga. Men vänta, varför ingen solkraft? Jag nämner det i förra inlägget, men vår högsta last infaller under vintern. Under svensk vinter producerar solkraft nästan ingenting. Solkraft kan ge bidrag under sommaren, men vi måste ändå dimensionera hela systemet för att när belastningen är som störst finns ingen solkraft att tillgå. Systemnyttan med solkraft blir därmed marginell.
Topplasttimmen i dag ligger på runt 24 GW. Jag har inte lyckats hitta en prognos för topplasttimme vid fördubblad årlig elförbrukning, men låt oss naivt ansätta fördubblad last, 48 GW. Under samma timme kan vi hoppas på en produktion från kärn- och vattenkraft på dryga 30 GW (analysen s 38 fig 17, teknikneutrala scenarier).
Vinden då? Nej, tyvärr. Under topplasterna tenderar det att vara i stort sett vindstilla. Svenska Kraftnäts kraftbalansrapport (pdf) räknar också med att vinden ger nästan noll då. Det är alltså inte uppenbart orealistiskt att räkna med att vi har ett glapp på ett tiotal GW att täcka upp vid topplast. Just topplasttimmen är förstås bara en timme, men det är vanligt förekommande att liknande förhållanden kan gälla många dagar i sträck. Så vad har vi för verktyg för att hantera det? Jag ska gå igenom dem här.
Import
Import är ett viktigt verktyg i dag. Ett problem med det är att dagens import ofta är smutsig; det är fossilkraftverk med höga CO2-utsläpp som vi tar hjälp av. Ett annat problem är att länder i vår närhet, i alla fall söderut, liksom vi kommer förlita oss mer på väderberoende produktion. Jag vet att man säger att ”alltid blåser det någonstans” men det är tyvärr inte sant, i kontexten vårt elsystem. Tvärtom är vindstyrkor starkt korrelerade över de länder vi utbyter el med. Det är sålunda hög risk att när vi har elbrist för att vindkraften står still kommer våra grannar också ha elbrist. Jag tror inte att vi kommer kunna förlita oss särskilt mycket på import i dessa fall.
Lagring
Jag nämner lagring bara för att det är orealistiskt. Ja, batterier och eventuellt vätgas kan täcka upp en del gap för korta tider, kanske upp till enstaka timmar. Allt bortom det måste betraktas som fantasier, så länge det inte händer något oerhört radikalt med kostnader och möjligheter till produktion. Och som jag sagt tidigare, vi behöver planera med ungefär de verktyg vi har i dag, vi kan inte förlita oss på att bli räddade av någon deus ex machina, vilket är vad storskalig lagring är i dag.
Förbrukningsflexibilitet
Flex är hett, massor med saker ska klaras med flexibel elanvändning om man ska tro en del. Men vad betyder det i praktiken? Vad vi pratar om här är alltså efterfrågeflex, att efterfrågan på el ska sjunka när tillgången sjunker. Det fungerar, i någon mening – vi har vid tidigare pristoppar sett att förbrukningen sjunker, och det är inget konstigt med att en prissignal fungerar. Men vilken förbrukning pratar vi om?
Är det privatpersoner som ska vara flexibla? De har inte så många sätt att göra det på. Bor de i egna hus kan de dra ned på värmen. Men är det kallt ute börjar hus bli utkylda på bara några timmar. En luftvärmepump är vanligen inte dimensionerad för att arbeta ikapp, utan det får man göra på annat sätt – direktverkande el i många fall, vilket alltså ökar den totala förbrukningen. Så ett hus kan spara en del genom att ha det kallare, sedan skjuta på förbrukningen i timmar innan man behöver arbeta ikapp.
Vidare, mat ska värmas på kvällen, i synnerhet om det är en barnfamilj. Den kommer inte vänta till tio på kvällen med att göra mat, utan elen fåt kosta vad den vill – man får dra ned på annan konsumtion i stället. Ja man kan köra tvättmaskin på natten och man kan sluta torktumla. Men det gör inte så mycket på totalen. Privatpersoner är, överlag och jämfört med företag, relativt prisokänsliga och de har elbehov som inte går att rucka på hur mycket som helst.
Är det då samhällsservice som ska vara flexibla? Tveksamt va. Ska sjukhus, förskolor, skolor, polisstationer, myndigheter stänga ned när det blir mörkt och kallt? Det är klart att man kan stänga några bibliotek några dagar. Men jag ser inte stor sparpotential där.
Så då är det företag som ska stå för flexibiliteten när det rör sig om mer än enstaka timmar. Men åter, vilka företag? Ska restauranger låta bli att laga mat när det är ont om el? De lär inte få avdrag på hyran för det. Nej det kommer inte funka. Samma sak egentligen för det mesta som är anpassat till människors vardag. Ska skoaffären börja ha öppet på natten i stället när det finns mer el? Nej glöm det.
Så är det nog inte serviceföretag man tänker sig utan snarare industri och specifikt då elslukande industri. Men det är inte heller enkelt. En del av den industrin lär vara processindustri som man inte bara slår av och på hur som helst. Så då återstår, som signifikanta bidrag, elintensiv industri som har lätt att rampa förbrukning upp och ned. Tanken är nog att de ska få betalt för att göra det, alltså man avtalar flexibiliteten på förhand, för att på så vis undvika att industrierna går omkull eller flyttar.
Diskussion
Utifrån ovanstående tror jag alltså att
- Vi kan inte räkna med någon större import när det är kallt och vindstilla.
- Någon lagring över längre tidsskalor än enstaka timme kan vi inte heller räkna med.
- Privatpersoner kan något minska sin förbrukning, men de flesta av de där gigawatten som inte ska konsumeras behöver hittas hos elintensiv industri som lätt kan dra ned på förbrukningen.
Det kanske går! Jag tycker det verkar bakvänt att betala företag för att inte producera, men det kanske blir billigare på totalen än att bygga elproduktion som klarar även topplasterna.
Ärligt talat, jag förstår inte hur det här ska gå ihop. Visst, det är nog inte 10 GW eller mer som ska täckas upp två hela veckor i sträck, men det kommer inte vara så ovanligt att ligga en grabbnäve GW back en-två veckor. Nej jag har inte siffror, det är mer en magkänsla att ”det där kommer ju inte gå”.
Å andra sidan, det finns folk som är mer inlästa än jag som inte säger att det kommer bli omöjligt. Magkänslor har haft fel förut. Men vad jag är helt säker på att det gäller att hålla koll på läget, inte bara tänka att ”äh det ordnar sig nog”. För tittar man på Tyskland, där man tydligt tänkt ”äh det ordnar sig nog” så ser det ut som att det kanske inte alls ordnar sig. Jag har inga länkar redo men elintensiv tysk industri tar mycket stryk.
Det här inlägget var tänkt delvis som en sorts fråga. Så här tänker jag, men jag kan ha fel, hur tänker ni?
Det gör också poängen att man inte kan ta för givet att ens elsystem kommer fungera på ett tillräckligt bra sätt. Det behöver modelleras noga och planeras med eftertanke, och det är svårt. Om den inställningen kan spridas lite mer, särskilt i beslutande kretsar, så är en del vunnet.
Förvånansvärt vettig 