I Sverige 2013 producerade kärnkraften 44% av elen, vinden 7% och solen 0.003%. Många vill ersätta kärnkraften enligt den gamla 80-talsdängan. ”Vad ska väck? Barsebäck! Vad ska in? Sol och vind!”
Så låt oss simulera. Om kärnkraften på 44% stängs ner, och vinden får producera (ytterligare) 22% och solen 22%, hur ser det ut då? Lätt, bara att skala upp vinden med en faktor 3.2 och solen med en faktor 8094. Såhär skulle det bli, jämfört med kärnkraften och med totalförbrukningen:
Vi ser att kärnkraften snällt håller sig kring 5-8 GW och sköter bränslebyte och underhåll på sommaren. Resten står vattenkraften för. Summan av sol+vind däremot går mellan 0-35 GW, och överstiger ofta förbrukningen kraftigt.
Som sagt, vattenkraften får stå för differensen, så låt oss titta på hur vattenkraften får jobba med sol+vind jämfört med hur den får jobba idag med kärnkraft.
Problemet här är dubbelt. Vattenkraften måste med kärnkraft leverera max 15 GW, men med sol+vind uppåt 23 GW. Men vad värre är måste vattenkraften ibland stå helt still och helst gå baklänges för att man inte ska tvingas kasta bort kraft. Att exportera är inte så lätt när andra länder rimligen har samma problem med överskott på sommaren. Vattenkraften kan inte anpassas till detta utan stora miljökonsekvenser eftersom det skulle skapa omväxlande översvämningar och tomma flodbäddar, med allt vad det innebär för kringboende och ekosystem.
Jaha, men lagring då? En del av problemet beror på att solcellerna producerar mycket mitt på dagen. Anta att vi har batteribackup som klarar av att utjämna över dygnet. Då blir det såhär:
Betydligt bättre, men fortfarande är svängningarna för sol+vind enormt mycket högre än för kärnkraften. Det funkar alltså inte heller, men låt oss låtsas att det gör det. Hur mycket lagring behövs till dygnslagringen? Om vi zoomar differensen (utan lagring) för en sommarvecka, så ser vi följande:
Mellan tummen och pekfingret visar ovanstående graf att cirka 100 GWh lagring kan vara lagom för att jämna ut produktionen på dygnsbasis i vårt scenario. Om vi täcker detta med litium-jon-batterier så krävs cirka 700,000 ton batterier till en kostnad av, lågt räknat, cirka 160 miljarder kronor, eller 16 mdr/år om vi antar 10 års livslängd.
Kostnadsbilden i övrigt, då? Här ersätts kärnkraften av cirka 12 GW vindkraft och 36 GW solceller. För enkelhetens skull, låt oss säga att båda sorterna har en livslängd på 24 år. Då krävs det att vi bygger 0.5 GW vindkraft och 1.5 GW solceller varje år. Med en kapitalkostnad på ca $2/W för dessa energislag, så blir kostnaden cirka 26 miljarder kronor/år. Lägg på batterikostnad och vi har totalt 42 miljarder/år.
Jämför med kärnkraften, som för samma energileverans kräver 9 GW kapacitet för sisådär 50 kronor/W med en livslängd på 60 år, för en årlig kostnad på 9e9*50/60 = 7.5 miljarder kronor/år.
Vad är de grönas mest troliga invändning mot detta resonemang? Antagligen att man vill spara en massa el också, inte bara ersätta kärnkraft med sol och vind. Fair enough, vår elintensiva industri ska flytta till skurkstater och kolkraftsländer som Tyskland. Det är en lösning om vi bara vill två våra händer.
Minns också att hela resonemanget bygger på Sveriges fantastiska vattenkraftsresurser. Vi behöver bara 44% sol+vind (plus befintliga 7% vind) för att fortsätta vara CO2-snåla. Vår kapacitet att integrera väderberoende kraft är alltså betydligt större än andra länders. Ändå är det som synes ingen särskilt bra idé.
