Framtidens energi – solkraft eller kärnkraft

Sveriges största solcellspark invigdes sommaren 2019 i skånska Sjöbo. På en yta av ungefär 12 hektar (16 fotbollsplaner), har 21 080 paneler med en samlad effekt på 5,8 MW installerats. Solcellsparken byggdes i privat regi av företaget Svea Solar. Parken ägs av tre privata investerare som tillsammans har satsat cirka 40 miljoner kronor. De har varit noga med att bygga på mark som samtidigt kan fortsätta att användas som betesmark. Med solcellerna på plats kan fåren beta under och mellan stativen. Det är också positivt för solparkens funktion, eftersom det då inte uppstår någon skuggande växtlighet som minskar produktionen.

Beräknad livslängd för solcellsparken är 30–40 år. Den kräver litet underhåll. Parken går att bygga ut ytterligare framöver, och om marken i framtiden behövs för andra ändamål är den lätt att återställa. Parken beräknas producera 6,35 GWh (gigawattimmar) per år. Det ger ett intressant nyckeltal för investeringen på 6,35 kronor per kWh och år. Om parken är i drift under 35 år betyder det att man får 35 kWh för 6,35 kronor, vilket ger en kapitalkostnad per kWh på 0,18 kronor. För att få ett självkostnadspris tillkommer ränte-, drifts- och underhållskostnader. Nyckeltalet indikerar ändå att solel inte längre är dyr energi.

Vi bör göra omställningen skyndsamt och vara ett föredöme för teknikutvecklare och för omvärlden.

 

Göran Sidén, universitetslektor i energiteknik

Solparken i Sjöbo kommer inte att få behålla sin position som Sveriges största särskilt länge. Under de närmaste åren planeras en solpark i Linköping med effekten 12 MW, och en 20- MW-park ska byggas i Strängnäs. Vattenfall planerar också att satsa på storskalig solkraft. Planer finns för investeringar på cirka en miljard kronor.

I Nederländerna ska flera parker med en samlad effekt på över 50 MW byggas. Det saknas egentligen utrymme för att bygga solparker i Nederländerna. En av lösningarna är att bygga flytande solparker, till exempel på sjöar och dammar. Som en extra fördel kyler vattnet solpanelerna, vilket ökar deras effektivitet jämfört med landbaserade solpaneler. Den första flytande solcellsparken i Nederländerna utvecklas just nu av Vattenfall och kommer att byggas i Gendringen. Vattenfall påbörjar byggandet av solparken med effekten 1,2 MW i slutet av december 2020.

Kärnkraft

Kärnkraftverket Olkiluoto 3 i Finland

I Finland pågår för närvarade ett bygge av en ny kärnkraftsreaktor, Olkiluota 3. Uppförandet av reaktorn började i augusti 2005. Enligt den ursprungliga planen skulle bygget vara färdigt år 2009. Verket ska ha en elektrisk effekt på 1 600 MW. Med en kapacitetsfaktor på 85 procent kan årsproduktionen beräknas bli 12 TWh. Kostnaden var beräknad till cirka 3,2 miljarder euro.

Bygget har försenats rejält. Kostnaderna för Olkiluoto 3 är nu uppe i 8,5 miljarder euro (cirka 90 miljarder svenska kronor). Kraftverket blir världens tredje dyraste byggnad. Bara Abraj Al-Bait, ett hotell med sju skyskrapor, och den heliga moskén, båda i Mecka i Saudiarabien, är dyrare. Nya Karolinska sjukhuset i Solna kostade som jämförelse en femtedel, 18,5 miljarder kronor, att bygga.

Leverantören av kärnkraftverket, Areva-Siemens, har nu angett nya tider för när reaktorn beräknas vara klar. Enligt den nya tidtabellen ska kraftverket kopplas till det nationella elnätet i Finland i november 2020 och en regelbunden elproduktion kan inledas i mars 2021. Bolaget är egentligen konkursmässigt, men franska staten har gått in som garant för att bygget ska kunna fullföljas.

Investeringskostnaden för Olkiluota 3 är stor, men inom kärnkraftsområdet cirkulerar större belopp. Den privata tankesmedjan Japan Center for Economic Research har uppgett att kostnaderna för sanering efter Fukushima-olyckan i Japan kan komma att uppgå till mellan 470 och 660 miljarder dollar.

Kraftverket blir världens tredje dyraste byggnad. Bara Abraj Al-Bait, ett hotell med sju skyskrapor, och den heliga moskén, båda i Mecka i Saudiarabien, är dyrare. Nya Karolinska sjukhuset i Solna kostade som jämförelse en femtedel, 18,5 miljarder kronor, att bygga.

Göran Sidén, universitetslektor i energiteknik

Avveckling av de svenska kärnkraftverken Ringhals 1 och 2

I slutet av april 2015 fattade Ringhals huvudägare Vattenfall ett inriktningsbeslut om en stängning av Ringhals 1 och 2. Vid bolagsstämman i oktober 2015 godkändes planerna. Beslutet om att stänga reaktorerna var affärsmässigt och berodde till stor del på utvecklingen av elpriserna. Fortsatt drift skulle dessutom kräva stora investeringar i upprustning. Ägarnas bedömning var att det skulle bli dyrare att rusta upp och driva de båda reaktorerna än vad de skulle tjäna på dem. Ringhals 2 stängdes i slutet av år 2019 och Ringhals 1 stängs ett år senare. Årsproduktionen för de två reaktorerna tillsammans har varit cirka 13 TWh.

Vad kostar ny elproduktion?

Energimyndigheten i USA har en informationsbyrå, EIA, som varje år publicerar aktuella beräkningar av kostnaden för ny elproduktion. I Annual Energy Outlook har kostnaden för ny produktion av elenergi beräknats. En sammanställning av de senaste tio årens beräkningar visas i figur 2. Beräkningar är gjorda för anläggningar som ska vara i drift fyra eller fem år senare. Utvecklingen för tre olika energikällor visas i figuren: avancerad kärnkraft, landbaserad vindkraft och solkraft från solceller. Ingen beräkning för kärnkraft har gjorts för 2019. Den anses inte aktuell för utbyggnad längre.

Energilagring

Den sjunkande kostnadstrenden för förnybar energi till riktigt låga nivåer öppnar också för ett nytt perspektiv – energilagring. När kostnaden för elenergin är så låg finns ekonomiskt utrymme för investering i energilagring. Det finns många metoder för detta. Villaägare som har installerat solceller på sitt tak kan själv utnyttja mer av sin produktion om energin kan lagras i ett batterilager från den soliga dagtiden till kvällen när behoven är större. Därigenom utnyttjas energin bättre och överföringsförlusterna minskar. Storskaligt är det framför allt pumpad vattenkraft som har använts. När vinden är hög eller solen producerar för fullt kan vatten pumpas till en reservoar där energin tas ut i form av vattenkraft.

I Sverige finns knappast något behov av ökad energilagringen ännu. De stora lagren som finns genom dammarna i vårt vattenkraftssystem klarar de aktuella behoven av regleringen i elsystemet. Beräkningar har visat att 60 TWh väderberoende energi från sol och vindkraft kan klaras utan större investeringsbehov. I våra grannländer, till exempel Danmark och Tyskland, som börjar få en hög andel icke-reglerbar förnybar energi, kan behoven ligga närmare i tid.

Vätgassamhället

Elenergi kan genom elektrolys användas för framställning av vätgas, som är en hanterlig energibärare som kan transporteras och lagras. Vätgasen kan användas för transporter (bilar, båtar, flygplan), uppvärmning av byggnader m.m. I bränsleceller kan vätgas och syre åter reagera med varandra och elenergi genereras. Endast vattenånga avges. Vätgas kan också relativt enkelt användas för att framställa metanol, ett flytande bränsle.

Om energin för vätgasframställning kommer från väderberoende förnybara energikällor kan vätgasen bli det energilager som flyttar elenergin efter marknadens behov. Länder utan olja kan med förnybara energikällor framställa vätgas, att använda i stället för fossila bränslen och på så vis uppnå självständighet inom energisektorn och minska utsläppen av koldioxid.

Småskalig förnybar energi

Den nya förnybara energin är också småskalig till sin natur, även om vindkraftverken har ökat mycket i storlek. Används förnybar energi i stora anläggningar byggs den upp av hundratals vindkraftverk eller många tusentals solcellspaneler. Små anläggningar fungerar lika bra och är ibland effektivare eftersom de är nära användarna. Det ger en intressant möjlighet i de områden i världen som inte har tillgång till elnät. Det gäller cirka 14 procent av världens befolkning, det vill säga en miljard människor. Med små enheter och möjlighet till energilagring, kompletterade med små reservkraftverk, kan lokala elnät byggas upp. Det kan handla om enskilda byggnader eller små byar i öken- eller vildmarksområden. Öar är också ofta svåra att ansluta till nationella elnät. De små lokala näten kan byggas upp snabbare och till en lägre kostnad.

Småskalig lokal energiförsörjning kan vara intressant även i områden med nationella elnät. Det kan handla om att man vill profilera sig som fossiloberoende med förnybar el eller att man vill öka leveranssäkerhet i områden med många strömavbrott.

Prognos – Sveriges elbalans 2022

De senaste fem åren har elanvändningen i Sverige legat på i stort sett samma nivå. Medelförbrukningen under åren har varit 140 TWh. Till november 2019 hade användningen minskat med 2 procent sedan året före. De cirka 100 000 laddbara bilarna som nu rullar i Sverige har inte satt några spår i ökad förbrukning, men antalet är bara ett par procent av hela Sveriges personbilsflotta på fem miljoner bilar. Om alla bilar var eldrivna skulle cirka 12 TWh behövas årligen. Om bytet till elbilar tar fart (250 000 bilar per år) tar det ändå 20 år för omställningen, ökningen för den sektorn skulle således bli cirka 0,5 TWh per år.

Teknikutveckling och minskade kostnader för sol- och vindkraft innebär att vi i Sverige har ypperliga möjligheter att uppnå en helt förnybar och fossilfri energiförsörjning. Prisutvecklingen för sol och vind gör också att vår framtida försörjning kommer att bli billigare i framtiden jämfört med dagens fossil- och kärnkraftssamhälle.

 

Göran Sidén, universitetslektor i energiteknik

Elexporten under 2019 hade till november 2019 uppgått till 24 TWh. Det mesta har gått till Finland. För helåret kan vi räkna med att exporten blir rekordhög. Den totala elproduktionen väntas bli 163 TWh.

Enligt branschorganisationen Svensk vindenergis prognos kommer elproduktionen från vindkraft att fördubblas från dagens knappt 20 TWh till närmare 40 TWh år 2022. Prognosen grundar sig på intresset för investeringar i vindkraft.

Solelen i Sverige uppgår i slutet av 2019 till cirka 0,5 TWh. De senaste åren har det varit en kraftig ökning, år 2022 kan den beräknas bli 2 TWh. Nedanstående tabell sammanfattar den sannolika utvecklingen. Vi kan räkna med ett ökande överskott.

Elenergibalans 2022 vid oförändrad allmän förbrukning

Sveriges energiframtid

Vårt överskott på 30 TWh kan exporteras, men det kan bli svårt. Finlands nya kärnkraftverk kan minska landets behov av elimport med 12 TWh. Det har också signalerats att el kan komma att ersätta kol i stålindustrin, vilket kan ge en rejäl ökning av elförbrukningen. Det är en mycket glädjande utveckling! Då är det bra att det finns ett stort överskott. Naturskyddsföreningen har i en ny rapport Fossilfritt, Förnybart, Flexibelt – Framtidens förnybara energisystem[1] beskrivit hur vi 2040 kan ha 90 TWh vindkraft och att vi genom effektivisering kan minska energianvändningen rejält, vilket också ger utrymme för nya användare.

Teknikutveckling och minskade kostnader för sol- och vindkraft innebär att vi i Sverige har ypperliga möjligheter att uppnå en helt förnybar och fossilfri energiförsörjning. Prisutvecklingen för sol och vind gör också att vår framtida försörjning kommer att bli billigare i framtiden jämfört med dagens fossil- och kärnkraftssamhälle. Under 2018 ökade de globala utsläppen av växthusgaser med 0,6 procent. Det är en mindre ökning än föregående år men det borde ha varit en minskning.

Vi bör göra omställningen skyndsamt och vara ett föredöme för teknikutvecklare och för omvärlden.

TEXT: Göran Sidén
BILD: Pexels, SVEA Solar och Göran Sidén

[1] https://www.naturskyddsforeningen.se/sites/default/files/dokument-media/fossilfrittfornybartflexibelt_slutkorrad_rgb.pdf