Avliver myter om vindkraft

  • energi

En rekke utspill omkring vindkraft i mediene den siste tiden er basert på gammel og utdatert informasjon. Vindkraften har hatt en sterk teknologisk og kostnadsmessig utvikling de siste ti år, og har forandret seg så mye at mange av de etablerte sannheter kun få år tilbake er ugyldige.

I denne artikkelen skal vi se på vindkraft i relasjon til dagens teknologi og markedssystemer.

Myte 1: Effektvariasjoner

"Vindkraftens effektvariasjoner skaper problemer for nettet."

Effektreguleringen handler i hovedsak om å ha reserver tilgjengelig når det skjer feil eller andre endringer i kraftsystemet. Man snakker vanligvis om momentan, hurtig og langsom reserve. Den første håndteres av tekniske løsninger (statikk) i kraftstasjonene, mens de øvrige håndteres i markedsapparatet.

For teknisk drift er det den momentane reserven som er viktig. I det skandinaviske systemet fungerer det slik at man tilordner momentan reserve for å kunne dekke den største enkelthendelse som ligger innenfor planleggingskriteriet. En slik hendelse vil i dagens situasjon være at det største svenske kjernekraftaggregatet faller ut.

Bygging av vindkraft i Norge forandrer ikke på dette, med mindre en vindpark blir så stor at utfall av den er mer alvorlig for systemet enn utfall av det største kjernekraftaggregat i Sverige. Dette er ikke sannsynlig, og helt klart ikke innenfor de planene som så langt er presentert av de ulike aktørene. Det at vindkraften ikke kan benyttes til momentan reserve, er således ikke noe argument mot slike anlegg med mindre man samtidig slutter å tilordne tilstrekkelig statikk i eksisterende kraftverk.

Myte 2: Spenningsreguleringen

"Vindkraften bidrar ikke til spenningsreguleringen i nettet."

Spenningsreguleringen utføres i alle vesentlige kraftstasjoner, også vindkraftverk. I moderne vindkraftverk kan man legge inn dynamisk regulering av små kondensatorenheter i hver vindturbin slik at de fungerer tilnærmet som en SVC (Static Var Compensator). En SVC kan kontinuerlig og dynamisk tilføre den reaktive effekt som kreves for å motvirke spenningsvariasjoner under ulike systemvilkår. Med slik regulering er faktisk spenningsstøtten fra vindkraftverkene bedre enn for mange vannkraftverk.

Spenningsreguleringen er således ikke noe argument mot vindkraftverk i moderne utførelse.

Myte 3: Snylting

"Vindkraften snylter på andre kraftkilder."

Vindkraften har en typisk årsprofil som vist i figur 1, men i motsetning til vannkraft er det liten forutsigbarhet fra dag til dag og fra time til time. Man betrakter derfor vindkraft som såkalt stokastisk produksjon. Dette betyr ikke nødvendigvis at kraften har en mindre verdi enn annen kraft. Ta for eksempel norsk elvekraft som typisk har en vårflom og en høstflom, men om vinteren produserer svært lite. Vindkraft har en langt bedre årsprofil enn de fleste elvekraftverk, og skulle således ha større verdi for systemet. Dette er vist i figur 1.

I det kortsiktige driftsbildet er det i Norge et krav at alle kraftverk anmelder i spotmarkedet slik at man kan etablere det såkalte priskrysset. Siden verken last eller tap er 100 prosent forutsigbart, er det til enhver tid større og mindre avvik fra det etablerte balansepunktet, og dette avviket reguleres gjennom regulerkraftmarkedet.

Sluttet volum i regulerkraftmarkedet er et godt tegn på hvor stor ubalanse man får time for time. Går man inn på Nord Pool, vil man fort finne timer hvor man har avvik i ett område, for eksempel Sør-Norge, på opp mot 1000 MWh/h, og vesentlig mer for hele Nord Pool-området. Dette er i dag ikke noe stort problem for systemet, men hvordan vil så vindkraften påvirke dette?

La oss anta at det har blitt etablert 3000 MW vindkraft fordelt langs kysten fra sør til nord. De meteorologiske forhold langs denne strekningen på hele 2500 km er svært forskjellige, og man kan i liten grad forvente at de samme fenomen opptrer samtidig for alle vindparkene. Et fall på for eksempel 3000 MW over kort tid som følge av sviktende vind er derfor utopi, og helt uinteressant som beregningseksempel.

Erfaringene fra Danmark viser at det lar seg gjøre å håndtere opp til 20 prosent vindkraft i et dårligere regulert system enn det norske. I Danmark er den geografiske spredningen av vindkraften relativt liten sammenlignet med for eksempel en spredning over hele Norges kyst. Det er vanskelig å se at vindkraften med de volum som planlegges, skal utgjøre et betydelig problem for reguleringen av det nordiske kraftsystemet. Problemene vil høyst begrense seg til lokale flaskehalser. Slike flaskehalser er i stor grad bestemt av hvor ny produksjon plasseres, og i mindre grad av hva slags kraftproduksjon det er.

Myte 4: Kostnadene

"Vindkraften dekker ikke kostnadene for nettilknytning."

Nettilknytting av kraftproduksjon reguleres av NVEs forskrifter. Det gjør ingen forskjell om det er vannkraft, gasskraft eller vindkraft. Må det bygges ny linje hvor kraftverket er eneste kunde, må kraftverket betale hele kostnaden selv. Dersom eksisterende nett må bygges om eller oppgraderes, kan nettselskapet kreve et anleggsbidrag begrenset oppad til anleggskostnad for ombyggingen. Kraftproduksjon betaler dessuten en tariff for bruken av nettet (øre/kWh), og Norge har den høyeste tariffen for produksjon av de nordiske land.

Myte 5: Subsidier

"Vindkraften er sterkt subsidiert."

Dagens støtte til vindkraft er begrenset til 10 prosent av investeringen for utbyggingskostnad opp til 6 millioner NOK/MW, altså maksimalt 0,6 mill. NOK/MW. Det tilsvarer ca. 2 øre/kWh over levetiden. Hvis man så tar i betraktning den miljømessige kostnaden ved andre el-kilder som publisert gjennom ExternE-prosjektet i EU-regi, så blir dette en svært begrenset støtte til vindkraften. Tabell 1 viser de direkte kvantifiserbare miljøkostnadene ved utbygging av termisk kraftproduksjon sammenlignet med vindkraft.

Myte 6: Gevinst

"En vindmølle produserer ikke nok energi i sin levetid til å veie opp for den energien som trengs for å produsere den."

Dette er en myte som hadde sin sannhet i vindkraftens barndom, da vindturbinene var lite effektive og i enhetsstørrelser under 100 kW. En moderne vindturbin i dag er i størrelsen 2-5 MW. Basert på nyere undersøkelser vil disse turbinene trenge omtrent 3-4 måneders normal produksjon for å produsere den energien som går med til å lage dem.

Myte 7: Forholdet til vannkraft

"Vindkraften virker negativt inn på disponeringen av vannkraften. "

Det norske vannkraftsystemet er i all hovedsak energidimensjonert selv om det i enkelte situasjoner har vært knapphet på effekt. I et normalår er vi nå avhengig av import, og enhver ny produksjonskapasitet vil bedre energibalansen. Vindkraften vil således være gunstig fordi den har en god årsprofil i forhold til forbruksprofilen. Det blåser mest når forbruket er høyest.

I tillegg har vannkraftsystemet en svært god reguleringsevne med hurtig regulering av produksjonsnivå og rask start/stopp av aggregater. Det er imidlertid lite etterspørsel etter effekt og det er lite effektprising i markedet.

De vindkraftprosjektene som er planlagt, vil ikke påvirke reguleringsevnen i vannkraftsystemet. I et godt regulert vannkraftsystem som det norske, kan samspillet mellom vindkraft og vannkraft utnyttes til å få et effektivt energilagringssystem der man nettopp kan utnytte fleksibilitet i vannkraften for å få en god energi og effektdisponering. Overskuddsenergi fra vindkraft kan lagres som vann i vannkraftmagasinene og kjøres ut når markedet har stor betalingsvillighet.

Kvantifiserbare miljøkostnader ved kraftproduksjon

Miljøkostnad

Kull

Olje

Naturgass

Vind

Typisk kostnad

40 øre/kWh

40 øre/kWh

16 øre/kWh

1 øre/kWh

Kostnadsområde

16-120 øre/kWh

24-88 øre/kWh

8-24 øre/kWh

1-2 øre/kWh

Tallene er basert på kurs 8 NOK=1 Euro