Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Etikettarkiv: Elanvändning

Kan vi ha en stor mängd sol- och vindkraft i Sveriges elsystem?

Publicerat av

Det kom en kommentar på ett tidigare inlägg:

”Mängden solceller och vindkraft kommer dock inte att lösa något problem i elförsörjningen. man måste fortfarande ha kapacitet för att producera el en vindstilla natt. och underhållskostnaden på de kraftverken kommer att vara i princip den samma, Man får således betala för reservkapacitet som inte behöver användas så ofta. Ju mer sol och ju dyrare kommer elen att bli. Dessutom behövs stora generatorer i nätet för stabil elleverans. små producenter som vind och sol kommer således aldrig att vara ett gångbart alternativ förutom som komplement.”

Ligger det något i dessa åsikter? Här några betraktelser i ämnena.

Årets julklapp till regeringen och riksdagens ledamöter

Rapporten ”Är kärnkraften nödvändig för en fossilfri, svensk, elproduktion?” från 2020 borde bli årets julklapp till regeringen och riksdagens ledamöter. Den är skriven av fem professorer och en forskare, däribland Lennart Söder, professor inom elkraftsystem vid KTH, och Tomas Kåberger, affilierad professor vid Chalmers och tidigare generaldirektör för Energimyndigheten. De skriver att

”Den slutsats vi drar är att kärnkraften inte är nödvändig för att vi ska kunna få ett stabilt, säkert och fossilfritt elsystem i Sverige i framtiden. Ett elsystem med stor mängd sol- och vindkraft ser dock annorlunda ut än ett med stor mängd kärnkraft.”

Svaret på rubrikens fråga är alltså ja. Nyckeln till förståelse är ordet ”annorlunda” elsystem enligt författarnas sista mening. Vi behöver befria oss från tankarna att morgondagens elsystem måste se ut precis som idag.

Vindkraft

Olyckskorpar har kraxat tidigare om vindkraft, men de flesta har tystnat nu eftersom det visat sig att de har haft fel. 21 december 2009 kunde man läsa i Ny Teknik att Kungliga Vetenskapsakademiens energiutskott trodde på högst 10 TWh vindkraft i Sverige:

”10 TWh eller 30 TWh? Själva sakfrågan handlar om att Energiutskottet kommit fram till att vindkraftens andel i den svenska elproduktionen av ekonomiska effektivitetsskäl knappast kan överstiga 10 TWh (terawattimmar) på årsbasis medan Kåberger, Alterå och Söder menar att 30 TWh skall vara möjligt.”

Vindkraften passerade 10 TWh redan fem år senare enligt SCB:s statistik.

De optimistiska trodde alltså på 30 TWh vindkraft för 13 år sedan, vilket vi kommer att passera i år. Vindkraften producerade 27,4-27,5 TWh under 2020 och 2021. Hittills i år vindkraften redan producerat ca 27 TWh och Svensk Vindenergi trodde tidigare i år på ca 35 TWh vindkraft under 2022 och att 50 TWh kan passeras 2024.

Solkraft

Solkraft växer så att det knakar, om än från en mycket lägre nivå än vindkraft. Nyckeln till storskalig solkraft är tillståndsfrågor för solcellsparker. Bara i Skåne finns ansökningar på solkraft som skulle kunna öka Skånes elproduktion med 27%.

Reglerkraft

Eftersom vi ifjol hade en självförsörjningsgrad på 99,85% enligt min beräkning och bara behövde importera 251 GWh för eget bruk är behovet av mera reglerkraft en icke-fråga i dagsläget som jag ser det. Sveriges elanvändning är inte i något direkt ökande, den har varit runt 140 TWh under senaste tio åren, se nedanstående diagram, utan det är istället elproduktionen som har ökat som gjort att vi har rekordstora överskott av el som vi exporterar. Vattenkraften räcker väl till som reglerkraft i Sverige i nuläget.

Läs även professor Lennart Söders debattartikel ”Ställ rätt fråga om vindtillgång när det är kallt” från 2017. Han skriver där att

”Ja, vindkraftens produktion varierar, även vid hög elkonsumtion. Men de studier som gjorts hittills ger på intet sätt något stöd för hypotesen att det skulle blåsa mindre vid just dessa tillfällen.”

Mera elproduktion sänker elpriset

I debattartikeln ”Kommuner, säg ja till vindkraft för att få lägre elpriser” från februari 2022 anges att

”Vindkraften är det kraftslag som har klart lägst produktionskostnader, och dess prisdämpande effekt bekräftas i en ny analys av Sweco. Varje TWh vindkraft som tillkommer mellan 2022 och 2025 sänker årsmedelpriset på el med 0,4 öre per kilowattimme (kWh) i Sveriges södra elområden SE3 och SE4, enligt Sweco. Under tidsperioden byggs 20 TWh vindkraft och prispressen i syd blir således totalt 8 öre per kWh.”

Vi har också sett att vi nyligen, 5-6 oktober, hade negativa spotpriser i Sverige när det blåste mycket. Det hände första gången 20 februari 2020 och man tror att det kommer att bli vanligare i framtiden när andelen vindkraft ökar.

När det gäller solkraft är teorin att om det blir hög andel solkraft kommer det att sänka elpriset dagtid under soliga dagar.

En läsvärd artikel är också ”Något har hänt när en åsikt är mer giltig än kunskap” i VLT.

Sveriges årliga elanvändning 2000-2021 enligt statistik från SCB för 2001-2020 och Energimyndigheten (Energiläget i siffror 2022 för år 2000 och pressrelease från Energimyndigheten för 2021).

0,4% solel i Sveriges slutliga elanvändning 2019

Publicerat av

Energiföretagen publicerade “Elstatistik för 2019: Största nettoexporten någonsin” den 30 december. Där anger man en uppskattad tillförsel av solkraft på 0,39 TWh under 2018 och 0,6 TWh under 2019, därmed en ökning på 53,5%. Tillförseln under 2018 är dock ett för högt värde.

SCB, med statistik från Energimyndigheten, anger i sin publikation Årlig energistatistik (el, gas och fjärrvärme) 2018 att solkraft gav 0,391 TWh under 2018. Uträkningen är gjord som installerad effekt vid årets slut för nätnanslutna solcellsanläggningar (411 MW) och med ett antagande om att solcellsanläggningarna gav 950 kWh/kW i genomsnitt under året. Det är dock ett tankefel att använda den installerade effekten vid årets slut och det antagna utbytet är sannolikt ett för högt värde, vilket leder till en överskattning av Sveriges solelproduktion för 2018.

Om man antar att utbyggnaden av solcellsanläggningar var jämn över året under 2018 skulle den installerade medeleffekten varit 321 MW under 2018, då den installerade effekten var 231 MW vid utgången av 2017. Antaget ett utbyte på ca 900 kWh/kW under 2018 skulle det bli ca 0,29 TWh solel under 2018. Antagandet om utbytet bygger på examensarbetet “Photovoltaic system yield evaluation: A performance review of PV systems in Sweden 2017-2018” vid Mälardalens högskola i fjol av Erik Schelin som visade att den genomsnittliga solelproduktionen under extremt soliga 2018 var 890 kWh/kW för de 1380 studerade anläggningarna.

Sveriges elproduktion var 159,7 TWh under 2018 och den slutliga elanvändningen, exklusive förluster, 130,6 TWh enligt SCB. Solelen skulle därmed motsvara ca 0,18% av svenska elproduktionen och ca 0,22% av den slutliga elanvändningen under 2018. 

Med den uppskattade utbyggnadstakten för solceller under 2019 enligt inlägget Nära fördubblad solcellseffekt i Sverige under 2019 blir en uppskattning att solel svarade för 0,3% av Sveriges elproduktion under 2019 respektive 0,4% av den slutliga elanvändningen.

Trend i Sveriges elanvändning

Enligt Energiföretagens pressmeddelande minskade Sveriges totala elanvändning, inklusive överföringsförluster, med 3,6% till 137,2 TWh under 2019. Sveriges högsta årliga elanvändning hittills var 2001, men den har därefter minskat enligt nedanstående diagram. Det är intressant att elanvändningen minskar då alla prognoser pekar på en mer eller mindre drastiskt ökad framtida elanvändning. Sveriges elanvändning 2019 var på samma nivå som 1987, då den var 137,4 TWh enligt Energimyndighetens Energiäget i siffor 2019. Under de senaste ca 30 åren har alltså Sveriges elanvändning inte ökat trots en befolkningsökning på ca 1,9 miljoner sedan 1987.

Intressant är också att nettoexporten av el slog nytt rekord med 25,8 TWh under 2019 enligt Energiföretagens pressmeddelande.

Sveriges årliga elanvändning inom landet. Data från “Tillförsel och användning av el 2001–2018 (GWh)” från SCB och för 2019 från Energiföretagens pressmeddelande 20191230.

Behövs mer elproduktion i Sverige?

Publicerat av

I dagens VLT fanns debattartikeln ”Vi behöver mer elproduktion och kärnkraft” skriven av Folkpartiets miljögrupp i Västerås. Orsaken till behovet anges vara att ”elkonsumtionen i världen har uppvisat en linjär stegvis ökning” och att 10 TWh el anges behövas när vi övergår till elbilar.

Låt oss först titta på Sveriges elanvändning. Diagrammen nedan visar Sveriges elanvändning under åren 1970-2011 enligt Energimyndighetens ”Energiläget i siffror 2012”. Man ser att elanvändningen efter 1990 ökat blygsamt i Sverige. Elanvändningen 2011 var låga 139,3 TWh (inklusive 10,2 TWh i överföringsförluster) vilket var 0,6 TWh mindre än 1990. Det finns variationer mellan åren på grund av industrins aktivitet och vädervariationer. Under perioden 1990-2011 har elanvändningen ökat med 3,8 TWh/år om man utgår från en rätlinjig elanvändning under dessa år (svart linje i det andra diagrammet), vilket ger en genomsnittlig ökning på blygsamma 0,18 TWh/år. Det var inte länge sedan vi läste att vindkraften under senaste året producerat 7 TWh, vilket mer än väl täcker den ökade genomsnittliga elanvändningen sedan 1990.

Det är också värt att notera att under alla månader från och med april 2011 till och med juli 2012 har vi haft en nettoexport av el från Sverige enligt statistik från Svenska Kraftnät. Statistiken är inte färdigställd för resten 2012 men jag antar att det varit nettoexport även under höstmånaderna. Under 2011 blev nettoexporten 7,2 TWh. Under januari-juli 2012 var nettoexporten 11,1 TWh vilket kan jämföras med 2,0 TWh nettoexport under samma period 2011. Under 2010 då elanvändningen var relativt höga 147,6 TWh hade vi däremot en nettoimport på 2,1 TWh. Det är ungefär lika mycket som den förväntade energibesparingen på 2 TWh när vi går över till LED-lampor istället för vanliga glödlampor, enligt Energimyndigheten. Under de senaste åren har vindkraftproduktionen ökat så mycket att vi under ett normalår kan förväntas oss en nettoexport av el från Sverige de kommande åren.

Hur är det då med de 10 TWh el som skulle behövas om alla bilar i Sverige var elbilar? Först borde man kanske fundera på vilken tidshorisont vi pratar om innan vi har nått dit. Det skulle ta i runda slängar 20 år att byta hela fordonsbeståndet om vi började idag med tanke på att medelåldern för svenska bilar är runt nio år. Men det stora skiftet till elbilar har inte börjat på allvar ännu och frågan är också om inte plug-in hybrider kommer att bli ett mellansteg. Såg i Volvo Life 2/2012 att en Volvo 60 plug-in hybrid kostar 569 000 kronor i grundutförandet, så det gäller att vara stadd i kassa.

Om vi skulle sätta solceller på en fjärdedel av de 400 km2 tak- och fasadytor som tar emot minst 70% av maximal solinstrålning skulle vi kunna producera ca 10-15 TWh solel per år och därmed på årsbasis kunna täcka det ökade elbehovet för det fall att alla bilar skulle vara elbilar någon gång i framtiden, som är längre än 20 år bort och som därmed ger oss tillräcklig tid att hinna bygga ut solelproduktionen.

Om vi i framtiden ska övergå till helt förnyelsebar elproduktion, dit kärnkraft inte räknas, är det snarare en annan än mera elproduktion vi behöver i Sverige och att vi dessutom satsar kraftfullt på energibesparingsåtgärder. Den bästa energin är trots allt den vi inte använder…

PS 2013-01-16. Enligt preliminär statistik från Svensk Energi för 2012 blev elanvändning 141,7 TWh och elproduktionen rekordhöga 161,3 TWh, vilket gav ett rekordstort exportöverskott på 19,3 TWh.

Elanvändning i Sverige 1970-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1970-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1990-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1990-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Klicka på diagrammen för att se dem i större storlek.