V112 installation, Macarthur Windfarm, Australia

KOMMENTAR: Solkraft og vindkraft

Uten gjennombrudd i teknologien for energilagring vil sol- og vindkraften bremse opp

Den store veksten kan være over, skriver bidragsyter Øystein Noreng.

En norsk forskergruppe har i en nylig internasjonal publikasjon fremlagt resultater om solkraft og vindkraft som har fått ufortjent lite oppmerksomhet her på berget.

Forskerne har påvist en begynnende logistisk kurve i investeringene i solkraft og vindkraft på verdensbasis, der den historiske eksponentielle veksten avløses av en kommende utflating, eventuelt en senere nedgang.

Til tross for store fremskritt i senere år er de samlede faste kostnadene ved solkraft og vindkraft, når investeringer i infrastruktur tas med, fortsatt ikke konkurransedyktige - fordi driften og inntektene ikke er kontinuerlige. Derfor krever de støtteordninger.

Når solkraftverkene og vindkraftverkene derimot går for fullt, med minimale løpende kostnader, faller strømprisene i markedet og inntektene går ned for alle kraftprodusenter. På den måten kan solkraft og vindkraft «kannibalisere» seg selv, destabilisere kraftmarkedene og dempe investeringene, med mindre støtteordningene trappes opp.

Satt på spissen vil subsidierte investeringer i solkraft og vindkraft kunne svekke forsyningssikkerheten for elektrisitet.

Problematikken er lite aktuell i Norge; her har vi stor kapasitet i vannkraft, med investeringer som for det meste er nedbetalt, og der tilbudet av strøm langt på vei kan tilpasses etterspørselen. I resten av verden er det ikke fullt så enkelt; her må solkraft og vindkraft suppleres med fleksible kraftverk basert på fossile brensler. På grunn av kostnadene egner kjernekraft seg ikke som fleksibel reserve.

Selv om en stadig økende del av sluttforbruket av energi tas ut i form av elektrisitet, øker behovet for olje og gass. Selv med høye vekstrater i generering av elektrisitet fra fornybare energikilder som solkraft, vindkraft og biomasse, er den absolutte fremgangen langsom. På verdensbasis har andelen av fossilt brennstoff i kraftgenerering holdt seg konstant, omkring 86 prosent de siste 25 år.

Like avhengig som i 1990

Veksten i særlig solkraft og vindkraft er blitt oppveid av nedgangen i kjernekraft. Derfor er verdens avhengighet av olje, naturgass og kull samlet uforandret siden 1990, til tross for store svingninger i energipriser. Erfaringen antyder at fossilt brensel er teknisk og økonomisk robuste energikilder. Det samme kan ikke sies om solkraft og vindkraft.

Fordi kostnadene og støtteordningene ikke er bærekraftige, er det tvilsomt om veksten i fornybar elektrisitet lar seg opprettholde

Med dagens teknologi fortoner vekstpotensialet seg som begrenset. Hindringen er ustadigheten; solen skinner og vinden blåser i perioder, ofte uforutsigbart. Solkraft og vindkraft krever store grunnlagsinvesteringer, men de løpende kostnadene er lave når solen skinner og vinden blåser. Ustadigheten tilsier at de høye kapitalkostnadene vanskelig lar seg nedbetale. Derfor krever investeringer i solkraft og vindkraft støtteordninger som direkte tilskudd, garanterte salgspriser og fortrinnsrett til markedet.

De aller fleste solkraftverk og vindkraftverk i verden nyter godt av offentlig støtte ved subsidier, preferert adgang til markeder og garanterte minstepriser. Uten slik støtte ville solkraft og vindkraft knapt kunne drives.

Eksempelet Tyskland

Når solen skinner og vinden blåser kan solkraft og vindkraft oversvømme markedet og utkonkurrere elektrisitet fra fossilt brensel, som har høyere variable kostnader, men lavere faste kostnader.

Konkurransen fra solkraft og vindkraft betyr at kraftverk basert på fossilt brensel heller ikke kan produsere kontinuerlig. Behovet for elektrisitet i perioder uten solkraft og/eller vindkraft tilsier imidlertid et behov for reservekapasitet.

Utfallet kan derfor bli at både fornybar og fossilt basert elektrisitet må subsidieres innenfor en ordning som hverken er markedsbasert eller planlagt, men som bygger på tilfeldigheter og forhandlingsstyrke.

Dette er langt på vei situasjonen i Tyskland, der forbrukerne belastes med høye strømpriser og husholdningene gjennom strømregningen betaler for industrien. Mens kvoteprisen for CO2 i det europeiske markedet har ligget omkring € 3-4/tonn, har støtten til vindkraft til tider ligget på € 50/tonn innspart karbon, til solkraft opp til € 500/tonn. Det tyske kraftmarkedet fortoner seg som et effektivt virkemiddel til å overføre penger fra grupper med lav inntekt til grupper med høy inntekt. Det er et dårlig eksempel.

Fordi kostnadene og støtteordningene ikke er bærekraftige, er det tvilsomt om veksten i fornybar elektrisitet lar seg opprettholde. Fravær av lagringsmuligheter til overkommelig kostnader, tilsier at markedet for solkraft og vindkraft begrenses av tekniske og økonomiske forhold.

Vil flate ut

Fordi kraftverkene til tider må kobles fra nett med utilstrekkelig kapasitet, går betydelige mengder solkraft og vindkraft til spille, hvilket viser at støtteordningene i mange tilfeller har resultert i overinvesteringer i teknologi som under dagens forhold ikke lar seg utnytte fullt ut.

Uten gjennombrudd i teknologi for lagring av elektrisitet, kan de senere års sterke vekst i investeringer i solkraft og vindkraft ikke forventes å ville fortsette; de vil som nevnt snarere kunne flate ut.

Under dagens tekniske forutsetninger synes markedet for solkraft og vindkraft etter hvert å mettes, i et hvert fall i Europa. Støtteordninger er til liten nytte så lenge tilbudet av solkraft og vindkraft ikke kan tilpasses etterspørselen. Alternativet, å tilpasse etterspørselen til tilbudet, altså å la vær og vind styre forbruket av elektrisitet, forekommer lite realistisk. Dette viser den konkurransemessige ulempen ved solkraft og vindkraft med dagens teknologi.

Regnestykket utelater ofte ressursbruken og kostnadene ved vedlikehold og fornyelse. Både solkraftverk og vindkraftverk krever innsats av ikke-fornybare ressurser, sjeldne metaller og mineraler, blant annet kopper. Solkraft krever i likhet med elektriske biler litium. Selv om verden har store kjente forekomster, er de konsentrert i noen få land: Argentina, Australia, Bolivia, Chile, Kina og USA.

Tilbudet i markedet er ikke ubegrenset; risikoen er prisoppgang og høyere kostnader for nye solkraftverk som for elektriske biler. Vindkraftverk er plasskrevende på land; de har alle en antatt levetid på 20 år. Fornyelsen krever også innsats av ikke-fornybare ressurser.

Vil ha billig energi

Energimarkedet har sosial betydning. På verdensbasis som i de enkelte samfunn er den gjennomgående tendensen at etterspørselen etter energi, også elektrisitet, er mer betinget av inntekt enn av pris; på økonomisk fagspråk at inntektselastisiteten er lavere enn priselastisiteten.

I praksis betyr dette at folk bruker energi stort som en nødvendig innsatsfaktor etter sin livsstil, som langt på vei er bestemt av inntekt, og tilpasser i liten utstrekning forbruket av energi til skiftende priser. Det innebærer også at for nasjoner og grupper med lav inntekt utgjør energiregningen en forholdsvis større byrde enn for nasjoner og grupper med høy inntekt. Derfor rammer prisoppgang, skatter av avgifter på energi mennesker med lave inntekter hardere enn folk med høye inntekter.

Det er lettere for rike å spare enn for fattige. Derfor søker de fleste utviklingsland billig energi.

Dilemma

Overskudd i markedene for olje og gass tyder på at forsyningene er sikre. De fleste store økonomier gjør lite for å begrense utslipp av CO2, dette gjelder blant andre India, Japan og Kina, som bygger hundrevis av nye kullkraftverk.

Alternativet er å trappe ned støtten, og la de fornybare energikildene bli utsatt for markedskreftene og konkurranse fra billigere olje og gass

I disse landene rettes oppmerksomheten mot lokal og regional forurensning og luftkvalitet, ikke mot en global klimautfordring. Kinas utviklingsbank finansierer nye kullkraftverk i Afrika. Her kommer nedgangen i prisene på olje og naturgass næringslivet umiddelbart til gode. Lavere energikostnader forbedrer konkurranseevnen.

Mange europeiske land, deriblant Norge, stilles overfor et dilemma. Fortsatt satsing på fornybar energi vil kreve enda høyere kostnader, i form av mer beskyttelse og statsstøtte, og ytterligere svekke konkurranseevnen. Alternativet er å trappe ned støtten og å la de fornybare energikildene bli utsatt for markedskreftene og konkurranse fra billigere olje og gass.

Neppe realistisk mål

Dagens tekniske grenser for veksten i solkraft og vindkraft tilsier at målene fra Parisavtalen, i likhet med EUs mål om å en storstilet nedgang i bruken av fossilt brensel, neppe er realistiske.

I stedet vil etterspørselen etter olje og kanskje særlig naturgass kunne bli høyere enn antatt. Utsiktene er at verden i overskuelig fremtid vil være avhengig av olje, naturgass og kull, kanskje også kjernekraft, som sikre strømkilder til en overkommelig kostnad.

For Norge som stor eksportør av olje og naturgass er disse utsiktene selvsagt av stor betydning for valget av økonomisk strategi.

Uansett COP21, eller andre avtaler, vil det i overskuelig fremtid være et marked for norsk olje og gass, men til skiftende priser.

 

Kommentarer (23)

Kommentarer (23)