Sidor

torsdag 23 juli 2015

Vindkraftens dilemma

Hur många vindkraftsverk behövs det för att ersätta ett kärnkraftsverk - det beror på vad du vill ha. Om du är ute efter energi så kan du klara dig på några tusen men om du vill använda dem för att leverera energi när den behövs så skall du nog tänka om.

När blåser det

En central fråga är ju när det blåser och om det alltid blåser någonstans i Sverige. Om vind skulle vara jämnt fördelat över året och det alltid skulle blåsa någonstans så skull vindkraft vara en rätt så bra kraftkälla - sanningen är tyvärr att det inte riktigt är så bra. Vi kan från Svenska Kraftnät få statistik över hur mycket el som konsumeras och hur mycket el som produceras per energislag för varje timme på året. Detta är rätt roliga siffror att leka med och man kan ta fram mycket klargörande statistik. Om vi ser på diagrammet nedan så har vi plottat produktionen för vindkraften mot den totala konsumtionen för varje timme under 2014. Ur det som först ser ut som en stor hagelsvärm så kan vi avläsa en hel del.

Varje kryss i diagrammet är en timme under året. På x-axeln har vi den totala konsumtionen under den timmen och på y-axeln hur mycket vindkraftsverken producerade den timmen. Vi kan först konstatera att medan vi konsumerar mellan 8 GWh och drygt 24 GWh varje timme, så producerar vindkraften upp till 4.5 GWh  (4500 MWh). Det är inga dåliga siffror för vindkraften, under året fanns vindkraftverk med en total effekt på ca 5 GW och att då under enskilda timmar producera 4.5 GWh är 90% av den teoretiska maximala produktionen. Det som däremot ligger vindkraften i fatet är alla de timmar då de inte producerar så mycket.

Om det är sommar, sol och söndag så behöver vi inte så mycket el; i diagrammet är det alla punkter som ligger till vänster om 10 GWh. Om det då blåser eller inte är inte hela världen och om vindkraften producerar under 2 GWh så må väl det vara hänt. När det är februari, måndag morgon och knäppkallt så är det inte lika roligt. Nästan alla punkter till höger om 20 GWh är timmar i december, januari eller februari och vi toppar då vår konsumtion för att hålla värmen. Att vindkraftverken då under vissa timmar bara producerar en bråkdel av dess installerade effekt är ett problem; någon måste leverera den el vi behöver.

Histogrammet nedan visar hur många timmar som vindkraften kan producera en viss mängd energi. Man ser klart att det inte är speciellt ofta som verken producerar mer än hälften av sin installerade effekt, de flesta timmar ligger produktionen mellan 400 MHh och 1000 MWh dvs under 20% av installerad effekt.
Det stora problemet är dock de nästan 200 timmar om året som vindkraften producerar under 200 MWh. Som lägst producerade vindkraften bara 32 MWh men det var som tur var en julidag då vi inte behövde så mycket el. Lite mer oroligt var det den 19 februari då vi konsumerade över 20 GWh per timme och vindkraften bara kunde leverera 130 MWh - inte ens en procent av vad vi behövde. 

Elförsörjning i Sverige handlar inte om att producera el i parti och minut utan om att kunna leverera el en kall februaridag då det inte blåser. Under 570 timmar under 2014 låg vår elkonsumtion mellan 20 GWh och 24 GWh (nästan all timmar var i december, januari eller februari).  Vilka kraftslag kan leverera 24 GWh?

Vatten, vatten bara vanligt vatten

Vattenkraften är Sveriges viktigaste energiproducent och står för mer än hälften av den el vi konsumerar under året. Det hävdas ofta att vattenkraften kan balansera den varierande vindkraften och detta är till viss del sant. Problemet är att vattenkraften aldrig kan producera över 14 GWh, max under 2014 var 13.3 GWh. De resterande 10 GWh som vi kan behöva måste komma från någon annan källa. Idag så är den källan kärnkraftsverken som ger nästan 9 GWh och kraftvärmeverk som ger nästan 2 GWh. Vindkraften ger en del men det är inte ett energislag som man kan räkna med att det levererar. 

Om man skulle stänga ner kärnkraften så skulle man behöva hitta en alternativ energikälla som kunde leverera 10 GWh när det kniper. Vattenkraften vill vi nog inte bygga ut till det dubbla av vad det är idag så det som återstår är kanske bara kol- eller gaseldade kraftverk. 

Sänker vindkraften priset på el

Ett argument som då och då dyker upp för att försvara subventionerna till vindkraften är att de faktiskt sänker elpriset över lag. Det är naturligtvis sant att om man släpper ut ytterligare 12 TWh el på marknaden så är det så klart att priserna sänks. Dessa 12 TWh har dock kostat nästan 2 miljarder i subventioner så frågan är om det är värt priset.

En dilemma för den enskilde vindkraftsägaren är att det idag finns så mycket vindkraft att när det väl blåser så produceras det el så att det räcker och blir över. I diagrammet nedan ser man korrelationen mellan vindkraftens produktion och priset på el. 


Det är helt klart så att när det blåser och alla vindkraftsverk producerar så rör sig inte priset över 300 kr/MWh. Vad värre är, för vindkraftsägarna, att priset kan störtdyka och ligga under 100 kr/MWh. När vindkraften ger som mest så är priset på el som lägst. Vindkraftverken har oftast byggts med en förhoppning om att elpriset skulle ligga över 500 kr/MWh. Det vi nu ser är en industri som gräver sin egen grav; när det blåser och de äntligen kan leverera så sjunker priset som en sten. Det är nog inte roligt att vara vindkraftsägare idag.