Vind vs kärnkraft 2018

Jag blev lite överrumplad av att Svenska Kraftnät publicerat timvis statistik för 2018, tydligen redan i slutet på januari. De har tidigare haft många månaders eftersläpning. Underbart när det går framåt!

Total förbrukning inom landet låg oförändrad på ca 135 TWh. Kärnkraften levererade 66 TWh mot vattenkraftens 62 TWh. Den subventionerade vindkraften låg på 17 TWh, precis som nettoexporten! Leveransen från vindkraft var cirka 2% lägre än förra året, trots att installerad effekt ökade med ca 11%. Utmatad solcellsproduktion ökade 86% till 0 TWh. (Ok, till 0.15 TWh om man vill avrunda lite mindre.)

De intressantaste energislagen ur ett svenskt systemperspektiv är kärnkraft och vind, eftersom det pågår ett politiskt drivet skifte mellan de två. Såhär såg den timvisa produktionen ut (klicka för förstoring)

Vindkraften varierade mellan 5874 MW och 39 MW med ett genomsnitt på 1905 MW. Om vi normaliserar respektive produktion, dvs sätter bägges genomsnittliga timproduktion till 1, så framträder vindkraftens extrema slagighet tydligare:

Här ser vi alltså att kärnkraften kör 100-125% av sitt medelvärde under vintern, medan vindkraften producerar mer slumpmässigt ca 5-300% av sitt medelvärde. Om vi tänker oss att vi skalar om kärnkraften respektive vindkraften så att de ensamma, var för sig, ska stå för hela den gemensamma produktionen, så ser det ut såhär:

Det är ganska tydligt att vindkraften inte bidrar med någon pålitlig kapacitet. Det måste alltid finnas vattenkraft, batterier eller bränslebaserad kraft som kan tillgodose hela efterfrågan. Svensk vattenkraft är på cirka 16 GW medan toppförbrukningen är cirka 26 GW, så vattenkraften ensamt kan inte fixa biffen. Kärnkraften bidrar idag med runt 7 GW pålitlig kapacitet och värmekraften kan ge 2 GW till ungefär. Så idag täcker kärnkraft, vattenkraft och biomassa upp.

Notera i grafen ovan vindkraftgapet timme 1100-1300, ungefär. Zoomar man lite ser det ut såhär, se det färgade området:

Gapet är på 230h eller nästan 10 dygn. Det är alltså en sammanhållen period då vindkraftsproduktionen i det uppskalade scenariot understiger kärnkraftsproduktionen med ca 1.8 TWh. Om man skulle vilja lagra detta underskott i batterier så handlar det om sisådär 25 gånger mer än vad Tesla hittills har producerat till sina bilar, och en batterikostnad på ungefär 6700 miljarder SEK om man ska gå på dagens priser för färdiga och installerade system för elnätsändamål ($400/kWh). Dessutom skulle det varit svårt att fylla på batterierna inför de 10 dygnen med tanke på att hela januari till mitten av mars utgjorde en svag vindperiod.

Slutsatser

Att ersätta kärnkraften med vindkraft, som är politikens ambition, medför uppenbart en helt annan leveranskvalitet.

Hur kommer det se ut efter omställningen? Förnybart-entusiasterna pratar ibland om att förnybart kommer bli så billigt att vi kan ”överbygga” och helt enkelt spilla överskottskraft, men det hjälper inte stort under 10-dagarsperioden ovan. Som jag ser det så är det troligare scenariot det omvända; att kärnkraftsnedläggningarna med tiden tillåts äta upp vår nettoexport och lite till, så att vi blir nettoimportörer av kraft från våra grannar. Denna kraft och den balanskraft som behövs kommer framförallt vara fossilt bränslebaserad, i den mån vi inte kan nyttja norsk vattenkraft.

Den möjlighet Norden idag har att hjälpa grannarna med spetskraft, så att de slipper nyttja så mycket rysk naturgas, kommer alltså till stor del trängas ut av balanseringen av inhemsk vindkraft. Där vi idag har möjlighet att medvetet utnyttja höga elpriser i vår omvärld, kommer vi i framtiden studsa mellan prisextremer utom vår kontroll när vi blir ett i raden av länder som bara kan hoppas på att grannarna inte har likartat väder.

  • 349
  •  
  •  
  •  

14 tankar kring ”Vind vs kärnkraft 2018

  1. Hej! Hur kan jag få tag i de artiklar som ligger till grund för dina farhågor när det gäller ökad förnyelsebar energiproduktion?

    1. Farhågorna är ganska många så det är inte så lätt att besvara den frågan. Här är en extern bloggpostning som refererar en hel del relaterade artiklar på ett förtjänstfullt sätt.

  2. Lite vind får vi typiskt vid stabila högtryck. Stabila högtryck tenderar till att ha stor utbredning. Därav följer att grannarna då har likartat väder. Vintertid innebär högtryck låga utomhustemperaturer. När effektbehovet är som störst finns inte mycket hjälp att hoppas på med andra ord…. Det ser ljust ut för rysk gas.

  3. Om man skulle lagra 1.8 Twh i ett pumpkraftverk då? Jag kollade på
    världens största, Bath County i USA.
    Lagringskapacitet 24000 MWh (enligt.
    Wikipedia). Det skulle krävas 75 st
    verkar ofattbart eller har jag räknat fel??

    1. Du har inte fattat fel, det verkar stämma. Och nu när jag räknar efter igen så märker jag att batterikostnaden är betydligt högre än jag först angav i inlägget, ca 6700 mdr och inte 600 mdr. Bath County ser billigare ut med 1.6 BUSD för 24 GWh vilket blir ca 1100 mdr SEK för 1.8 TWh, fast då tillkommer förstås kostnadsökningar och inflation sen 1985. Det vore alltså betydligt billigare att bygga en ny flotta kärnkraftverk än att bygga pumpad vattenkraft eller batterier för att hantera ett par veckor av svag vind.

      1. Håller på att göra ett litet white paper på området. Är de möjligt om du skulle kunna maila datan till mig, eller möjligen visar var de går att hitta?

      2. Man får givetvis helt andra priser på ett sådant batteri än ett litet bilbatteri, priset för det i australien landade tydligen på under 100/kWh (nu vet man ju inte om det var lönsamt iofs) Det kommer sjunka ännu mer och ny teknik kommer troligen.

  4. Håller på och läsa in mig på energifrågan och -debatten. Uppskattar din blogg och att försöker räkna på kostnader och effekter. Ditt in lägg om kärnkraft vs vindkraft är mycket intressant. Men jag har lite svårt att mer exakt fatta vad du gjort i diagram nr 2. Du skriver att du skalat om så att respektive energislag ska klara hela elkonsumtionen, men ändå får du stora glapp för vindkraften under vissa timmar/dygn. Förstår inte riktig vad som menas med skalning. Skulle du har möjlighet att skicka dina beräkningar eller kommentera hur du gjort beräkningarna?!
    /Anders

    1. Kärnkraften gav 65.9 TWh år 2018 och vindkraften gav 16.7 TWh. Tillsammans gav de 82.6 TWh. Om man vill att vindkraften ensamt ska klara av att leverera så mycket på årsbasis måste vindkraften multipliceras med 82.6/16.7 = 4.95. Det jag har gjort är alltså att multiplicera varje enskild timme i vindkraftsproduktionen med 4.95. På samma sätt har jag multiplicerat varje timme för kärnkraften med 1.25.

      En poäng med att skala upp energislagen så att de båda levererar 82.6 TWh är att det simulerar ett mer renodlat elnät, där vindkraften tar över helt från kärnkraften, eller vice versa. De blir då direkt jämförbara; exempelvis syns skillnaderna i leveranskvalitet på ett tydligt och rättvisande sätt.

      1. Tack! Jag har nu lyckats rekonstruera dina tre grafer baserat på statistik från SVK.

        Ny fråga. Det pågår som bekant en diskussion om ökad kapacitetsbrist/effektbrist i framförallt storstadsregionerna. Jag bor i Skåne och här är detta just nu en stor diskussion eftersom E.ON flera gånger varnat för kommande kapacitetsbrist. Elområde SE4 har ju väldigt lite egen elproduktion och importerar det mesta från övriga Sverige. Syftet med elområden är att identifiera flaskhalsar i stamnätet och stimulera ökad regional elproduktion. Jag testade därför att använda din metod att skala vindkraften i SE4 men istället för kärnkraften så omskalade jag importen för att se hur mycket vindkraft södra Sverige skulle behöva för att ersätta all import. Om jag gjort rätt skulle det innebära en ökning från 3,4 TWh till 21 TWh och då skulle man ändå få 10 dygn i februari med kraftigt underskott i elproduktionen relativt förbrukningen. Men att ersätta all elimport är väldigt orealistiskt. Mer intressant att försöka utveckla ett scenario där man testar hur mycket vind som krävs för att täcka för kapacitetsbristen (även om det inte löser problemet med många dygn utan vind). Men frågan är hur man beräknar kapacitetsbrist. Har du någon uppfattning om det? Jag tycker det är lite märkligt att det i media diskuteras att det råder kapacitetsbrist/effektbrist men det redovisas aldrig något mått eller statistik på det. Har du några förslag hur man beräknar/skattar kapacitetsbrist?

        Skulle gärna vilja att du kollar mina grafer för SE4. Kan jag skickade dem till dig via mail?

        1. Kul! Fler borde kruncha data för att skapa sig en underbyggd världsbild. Jag har inte tittat på hur flaskhalsarna ser ut inom det svenska stamnätet egentligen, så jag vet inte om jag har några bra svar, tyvärr. Dessutom är jag med och arrangerar ett stort sommarläger så jag kommer inte få upp näsan över vattenytan förrän i vecka 30, troligen. Om ett så sent svar ändå är till nytta så är det bara att maila mig på jeppen@nejdetkanviinte.se!

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *