Månadsarkiv: juni 2017

Pionjärer och S-kurvan

De tre främsta pionjärländerna inom kärnkraft, vindkraft och solceller, har utvecklat sina procentandelar enligt följande diagram (data från BP Statistical Review of World Energy 2017):Med de främsta pionjärländerna menar jag de som nu har högst penetration (procentandel) av respektive kraftslag. Jag har här uteslutit Litauen, som har hög vindandel av den inhemska produktionen men nettoimporterar det mesta av sin kraft från Ryssland sen stängningen av Ignalina.

Det nya året i statistiken är ett förlorat år för pionjärländerna. Faktum är att de hamnar på likartad nivå som 2014 eller tidigare. Solpionjärerna har mycket tydligt planat ut på 6-8% sol-andel. Vindpionjärerna, med undantag av Danmark och Litauen, som är plutt-länder som utnyttjar stora grannars förmåga att absorbera variationerna, har fortsatt svårt att bryta ut från ca 20% penetration.

Med tanke på att många påstår att solceller och vindkraft nu är billigare än allt annat är det ganska anmärkningsvärt, men helt i linje med en av mina grundteser här på bloggen: att intermittent kraft har helt andra mättnadsnivåer än kärnkraft. Låt mig förklara:

S-kurvan

Teknik-spridning i samhället brukar följa en S-kurva, det man matematiskt modellerar med en logistisk funktion. Försök gärna urskilja S-kurvorna för respektive energislag i grafen ovan. Såhär såg det exempelvis ut för Frankrikes kärnkraft:

Stiliserat kan det se ut såhär, i en snodd graf som jag kryddat med ett par egna pilar:

Kurvan kan sägas ha tre faser, den exponentiella i början, den linjära i mitten och den logaritmiska mot slutet. Den linjära fasen i mitten har kurvans snabbaste ökning i absoluta tal och därför buntas den ofta ihop med den exponentiella fasen, vilket gör att man tappar precision: När man är i den linjära fasen och extrapolerar exponentiellt så hamnar man i väldigt felaktiga förutsägelser. Jag har argumenterat för att vindkraften lämnade den rent exponentiella kurvan ca år 2009, och att solcellerna är på väg att lämna den nu.

Den linjära delen delen kallas i grafen ovan för ”exponential growth with saturation”, och det är precis det som händer: Pionjärländer mättas (blir klara med sina S-kurvor) medan vissa eftersläpande länder fortfarande introducerar tekniken exponentiellt. Tiotusenkronorsfrågan är var vi ligger globalt på kurvan för vind respektive sol, och var deras mättnadsnivåer ligger! Det är därför jag varje år följer pionjärländernas utveckling här på bloggen – det säger nämligen en del om mättnadsnivåerna.

Mättnadsnivåer

I en del kretsar finns en övertygelse om att pionjärländernas långvariga oförmåga att fortsätta öka beror på kol- och kärnkraftslobbyns stora makt och att man politiskt, helt i onödan, stoppat den förnybara kraftens framväxt. I mina ögon är det ganska verklighetsfrånvänt, närmast konspirationsteoretiskt. Istället handlar det om kostnaderna och värdeminskningen som uppstår då en kraftkälla närmar sig en penetration i nivå med sin kapacitetsfaktor. Det verkar som att kraftkällor har svårt att nå sådana penetrationer, dvs 10-20% för solceller, 20-40% för vindkraft och 80-90% för kärnkraft.

(De som säger att kärnkraft har likartade problem med lagringsbehov och elnät som intermittent kraft har alltså rätt, kvalitativt, men är helt ute och cyklar kvantitativt.)

För att närma sig dessa mättnadsnivåer måste elnäten stärkas och lagringsresurser integreras (staten måste punga ut), försäljningspriset sjunker kraftigt under soliga/blåsiga timmar (så konsumenterna måste stå för mellanskillnaden i feed-in-tariffer mm) samtidigt som det helt enkelt uppstår överskott som kostar men måste kopplas bort.

Många stora länder har bättre solinstrålning än Europa. Vindkraftens kapacitetsfaktorer förbättras också på sina håll. Det innebär att jag förväntar mig att nya pionjärländer kommer passera de nuvarande, men det kommer vara en förbättring från kanske 7-8% hos solcellspionjärer till det dubbla, eller kanske något mer om man kör hårt med solföljande utrustning. Men totalt ser jag 40% sammanlagd sol och vind globalt som optimistiskt även på ganska lång sikt.

Slutsats

För cirka 30 år sen nådde Frankrike 70% el från kärnkraft och några år senare 80%. Andra länder som nått över 50% kärnkraft historiskt är Sverige, Belgien, Ungern, Sydkorea och Litauen. Det är en vältrampad stig som alla länder med politisk vilja kan vandra.

När västvärlden fortsätter undvika sådana storsatsningar på kärnkraft så lägger vi ytterligare decennier till tre redan förlorade. Om förståelse för solens och vindens begränsningar (mättnadsnivåer) hade varit mer utbredd hos demokratiska befolkningar, så hade större satsningar antagligen kunnat komma till stånd.

Primärenergi 2016

För några timmar sen släpptes BP-rapporten, en guldgruva för energi-intresserade statistikbitare. Som vanligt har jag gjort diverse grafer genom att kombinera dessa data på lite olika sätt. Först ut är denna bloggpostning som ger den stora och långa bilden kring global energiproduktion. Klicka på graferna för förstoring. Först total primärenergi:Den fortsätter gå upp, som synes, men lite långsammare nu när Kina börjat mättas. Energiproduktionen i världen gick upp cirka 1.3% totalt under 2016, fördelat såhär på energislagen:Kolet gick ner något (varning dock för att kinesisk statistik hittills inte varit pålitlig), vilket matchades av gas. Oljan gick starkast. Kärnkraften gick knackigt trots att Kina ökade hyggligt, delvis beroende på strulande i Frankrike. Sol och vind tog små marknadsandelar, med vindenergi-ökningen fortfarande kraftigt dominerande över solkraften.

Totalt sett har de inbördes förhållandena mellan primärenergislagen utvecklats såhär:Sol och vind är väldigt små, men uppväger nu att kärnkraften inte lyckats hålla ställningarna sen 90-talet. Man kan jämföra ovanstående med en graf över CO2-intensiteten i energiproduktionen:1965-73 expanderade olja och gas kraftigt i andel på bekostnad av kolandelen, vilket sänkte CO2-intensiteten. Sen växte andelarna kärnkraft och gas långsamt till ca år 2000, vilket fortsatte sänka CO2-utsläppen. År 2000-2007 gör sig Kinas koldrivna ekonomiska expansion påmind och CO2-intensiteten ökar. Därefter börjar gas+vind+sol käka lite kol-andelar igen och intensiteten går ner en aning.

Från det lokala CO2-intensitets-minimumet år 2000 till nivån år 2016 har CO2-intensiteten krympt med ca 1.5% eller en årsförbättrings-takt på ungefär en promille. Så om 1000 år kanske vi är nere på noll?

Om man vill få en bild över marknadsandelarnas tillväxt per energislag kan man använda ett logaritmiskt diagram:Tillväxt är lätt på låga nivåer och svårare ”högre upp” i grafen, eftersom det blir så mycket större volymer där. Man kan notera att vindkrafts- och kärnkraftskurvorna är snarlika men förskjutna knappt 40 år, och att vinden fick sin ”knäck” i kurvan vid en lite lägre nivå än kärnkraften. Vindens kurva kommer fortsätta bli flackare. Kärnkraften kommer hämta sig något de kommande åren med ganska många nya reaktorer som färdigställs plus att japanerna långsamt kickar igång sin flotta igen.

Solen opererar ännu på en mycket låg nivå och kommer antagligen växa med ungefär samma bana ungefär 2-3 år till innan vi får en märkbar knäck.

Återkommer med mer detaljer och grafer allteftersom.

Nissan Leaf, slutet gott?

Trogna besökare vet att jag privatleasade en Nissan Leaf (en ren elbil) för 2 år sen. Leasingperioden var just 2 år, så nu har jag lämnat tillbaka den. Detta inlägg blir en kort rapport om hur det har gått och vad mina intryck är, samt hur jag gör framöver.

1.7 kWh/mil plus 21 kr/mil

Enligt Nissans webinterface, som jag läste av dagen innan jag lämnade tillbaka bilen, har kört ca 4550 mil med en förbrukning på 7777 kWh, för en genomsnittlig förbrukning på ca 1.7 kWh/mil. Leaseavgiften har varit 2951:- per månad med en maxdistans på 1500 mil/år, + 595:- i uppläggningsavgift och 15 kr/mil i övermil. Övermilen kostade alltså hela 15*(4550-1500*2) = 23250:-. Tillkom gjorde också en avgift på 1500:- för en kantskrapning av en fälg. Totalt ca 96169 kr eller ca 21 kr/mil. Oftast har jag tankat el fritt på jobbet, men om man skulle lägga till elkostnaden så hamnar man på cirka 23 kr/mil.

Upplevelse

Kostnaden är hygglig, men jag blir lite mörkrädd när statistik-appen påpekar att jag kört cirka 725 timmar över dessa två år, dvs ca en timme per dygn. Inte så konstigt iofs eftersom jag pendlar cirka 35 minuter enkel resa.

Som jag förklarat förut, så har bilägandet varit otroligt smidigt. Ingen trassel, har inte ens behövt byta någon lampa i bilen. Körupplevelsen tycker jag är strålande: mjukt, tyst, starkt, bekvämt. Som jag förklarat förut, så handlar det en del om friheten att accelerera. I en vanlig bensinare eller diesel, även om man har automat, så är upplevelsen att accelerera snabbt från stillastående inte den bästa. Det låter illa och blir lite ryckigt. Med en elbil är responsen mjuk, stark, tyst och i stort sett linjär. Det betyder att man inte bara har en hel del kraft, utan även kan utnyttja den fritt utan att väcka uppståndelse!

Bilen har fått vara kvar i länet utom på en enda semesterresa, så räckviddsångest har jag sällan haft, trots klena 12 mil i realistisk räckvidd. Familjen har en bensinbil också, så den har vi tagit på semesterresor etc, men Leafen har gjort dubbelt så många mil som bensinaren totalt under dessa två år.

Nästa 10% billigare, 25% mer batteri

Det har varit lite fram och tillbaka. Jag ska definitivt ha en ny elbil och det är mycket spännande på väg ut, Tesla Model 3, Chevrolet Bolt, nästa generations Nissan Leaf, Volkswagen e-Golf mm. Men gemensamt är att de bara är ”nästan här”, men min lease gick ut nu. De andra alternativen på marknaden (BMW i3, Renault Zoe, mm) är inte så intressanta för mig. Till slut fick jag ett erbjudande på en ny lease på en ny Leaf i lager, och accepterade det. Det är lite ospännande, men jag har trivts väldigt bra och jag räknar med ett roligt utbud när den nya leasen löper ut sommaren 2019.

Nya leasingavgiften kommer bli 3779 kr/månad (inkl faktureringsavgift) för 5000 mil på två år. Jag ville nämligen inte acceptera 15 kr för övermil den här gången och därför ordnade min bilhandlare med Nissan om en lease på 5000 mil. (Fortfarande 15 kr för övermil, men jag kommer inte komma över 5000 mil.)

Min leasingkostnad för kommande tvåårsperiod skulle med samma miltal och övriga förutsättningar bli 92791, eller ca 3400 kr lägre, men då har jag också möjlighet att åka 450 mil till ”gratis”. Om jag gör det blir milkostnaden ca 19 kr + el. En bonus är att den nya Leafen har ett 30 kWh-batteri, medan den förra hade 24 kWh. 10% billigare och 25% större batteri på två år, alltså. Men kanske hade jag kunnat förhandla ner övermilen redan förra vändan?

CO2-vinst

Nissans webbstatistik påstår att jag sparat 7816 kg CO2 under mitt körande. En kontrollräkning ger vid handen att det är ett ganska högt estimat. Om man jämför med 0.5 liter bensin per mil i 4550 mil och 2,31 kg CO2/liter bensin så har jag snarare sparat 5300 kg CO2, om man räknar med nollutsläpp från elen (jag köper 100% kärnkraftsel från Vattenfall, så det är inte så långt från sanningen). En aktuell rapport tyder på att utsläppen vid tillverkning är cirka 150-200 kg CO2/kWh batterikapacitet, dvs 3600-4800 kg för 24 kWh, så redan under mitt korta ägande hann Leafen ”amortera” bort batteritillverkningens utsläpp. Kommande ägares körning blir närapå klimatneutral.

Kuriosa

Jag fick ett erbjudande om att köpa loss gamla bilen för ca 207,000 kr. Det kändes inte aktuellt och jag tvivlar på att de kan sälja den för det priset. Men om så är fallet är det bara att glädja sig åt att elbilars andrahandsvärde är högt!

Jag hade också kunnat köpa den nya bil jag ska leasa för cirka 280,000 kr efter supermiljöbilspremie. Det är billigare än vanligt och tyder på att Nissan vill bli av med sitt lager inför släppet av nästa generations Leaf. Det kan finnas fynd att göra, och kanske hade jag fått ännu bättre erbjudanden om jag väntat ett par månader. I september ryktas det att nya Leafen ska avtäckas.