Danmark har gått fra 14 kullkraftverk til 6200 vindmøller - elnettet fungerer fortsatt

– I 1980 hadde Danmark noen få, sentrale kraftverk. De eksisterer fortsatt, men nå leverer de sjelden strøm som primærenergi. I stedet produserer de varme og brukes til balansering av nettet og systemytelser, sier energianalytiker i Energinet i Danmark, Henrik Thomsen.

I stedet har vindmøller og desentraliserte kraftverk tatt over strømproduksjonen. De store kullkraftverkene har gått over til halm, pellets og treflis, og innen 12 år skal kullet være helt borte.

Men den største revolusjonen har skjedd innen vindkraft: I 1980 hadde Danmark totalt 68 vindmøller. I dag har landet 4224 vindmøller på land og 509 til havs. I tillegg har danske husstander til sammen 1481 mindre, private vindmøller.

• Fyller kullkraftverk med halm og flis: Danskenes kullforbruk stupte i fjor

43,4 prosent vindkraft

I fjor ga de danske vindmøllene 14,8 TWh strøm, tilsvarende 43,4 prosent av totalforbruket. Nå er også solenergi på vei opp, selv om det foreløpig bare tilsvarer 2,3 prosent av det danske forbruket.

– Det er den veien det går, både her og i andre deler av Europa. I Danmark har solceller skutt fart de siste årene og nå er prisen så lav at folk etter hvert bygger ut uten støtte. Det gjelder også i Tyskland, sier Thomsen.

Den store energiomleggingen er en ønsket politikk både fra Danmark, EU og en rekke andre stater. World Energy Outlook 2018 viser at verden nå investerer mer i fornybar energi enn i kull, olje og gass.

En positiv utvikling for klimaet, men den kommer også med noen utfordringer. Særlig for balansen i nettet, hvor frekvensen alltid må være nær 50 Hertz for å unngå problemer.

– Når regjeringer dytter stadig mer vind og sol inn i energisystemene, skal de tenke over hva de gjør med fleksibiliteten, så de fortsatt har et sikkert og grønt energisystem, advarte direktør i Det internasjonale energibyrået (IEA), Fatih Birol, da han presenterte rapporten i København.

Kraftverkene lager ikke lenger strøm

Advarselen var imidlertid ikke myntet på Danmark, som IEA trekker fram som «blant de fremste i verden når det gjelder samspillet mellom kraftverk og vekslende strøm fra for eksempel vindmøller».

– Gjør mer av det samme, og del deres løsninger med resten av verden, var marsjordren fra Birol.

Så hva har egentlig Danmark gjort for å fortjene denne hederen? Vel, de startet med å bygge ut fjernvarmenettet kraftig.

– I 1980 var hovedformålet med kraftverkene å produsere strøm, mens varme var mer et biprodukt. Nå er det omvendt. Også de mindre, desentrale kraftverkene har gassmotorer som kan lage strøm, men man kjører dem sjeldnere fordi det er så mye strøm i systemet. Når det er mye vind, synker kraftprisen og gassen blir ulønnsom, sier Thomsen i Energinet.

Han legger til at kraftverkene fortsatt er superviktige for å balansere et system hvor mye av strømmen avhenger av hvorvidt det blåser. Selv om Thomsen presiserer at Energinet slett ikke har hele æren, er han selvsagt glad for anerkjennelsen fra IEA:

– Det er fedt! Mange har bidratt, så det er en opptur for hele bransjen.

Nabohjelp fra Norge

Selv om danskene har jobbet godt på egen kjøl, får de også god hjelp fra nabolandene gjennom kablene til Norge, Sverige og Tyskland.

– Vi har stor glede av Norges vannkraft. Den er med på å muliggjøre at Danmark kan ha så mye vindkraft. Når det ikke blåser er vi forbundet til landene omkring oss, og kan importere i de nødvendige timene, sier Thomsen.

I Norge kommer over 97 prosent av strømmen fra vannkraft. Den er lett å regulere, ved å åpne og lukke slusene i vannmagasinene. Men nå spår NVE at mengden vindkraft i Norge kommer til å øke kraftig, fra dagens 4 TWh til hele 25 TWh i 2030.

– Vinden kommer jo ikke på bestilling, så det gir større prognoseusikkerhet enn med vannkraft. Av og til slår ikke værmeldingen til, og man får større avvik i døgnmarkedet. En tredje utfordring er sekundbalansen, sier spesialrådgiver i Statnett, Jan Bråten.

• Kommentar: Energiverdenen endres - og Norge kan bli vinneren igjen (Ekstra)

Trenger sterkere nett

Mens tradisjonell regulérbar kraft og kjernekraft har god evne til å stabilisere frekvensen i nettet, er ikke vind like stabiliserende. Dermed faller frekvensen raskt dersom man får et brått utfall. Men problemet er ikke uløselig, ifølge Bråten.

– Man kan for eksempel få hjelp fra store forbrukere som kan justere ned forbruket sitt automatisk dersom et finsk kjernekraftverk skulle falle ut og frekvensen falle, sier Bråten.

Eksempelet hans er ikke tilfeldig. I sommer kjørte Statnett et pilotprosjekt sammen med datasenteret Basefarm og Hydros aluminiumsverk på Husnes, hvor de to storforbrukerne raskt skulle kunne kobles ut dersom det oppsto problemer i nettet.

Testen ble mer realistisk enn forventet, da et kjernekraftverk i Finland plutselig falt ut i prøveperioden. Basefarm og Hydro brukte da to sekunder på å skru av strømmen. Da strømmen ble koblet på igjen 30 sekunder senere, hadde andre kraftprodusenter justert opp sin produksjon og krisen var avverget.

– Så dette er håndterbart, særlig i det norske systemet. Vi har en gave fra naturen i fleksibel vannkraft som kan være i motfase til vindkraften. Men for å håndtere mer vindkraft, må vi også ha et sterkere nett for å utligne forskjellene mellom områder, sier Bråten.

– Norge kan vente på billige løsninger

Den fleksible vannkraften gjør at Norge foreløpig ikke trenger de løsningene som andre land må ha.

– Vi kan i stedet vente og plukke fra øverste hylle når løsningene har blitt billigere. Etter nyttår får alle timesmåling av strømforbruk, og jeg tror det etter hvert blir vanlig å installere styringssystemer for å bruke mer strøm når prisene er lave, og mindre når de er høye, sier Bråten.

På sikt er planen at det skal bli dyrere å bruke strøm på visse tider av døgnet, gjennom såkalte effekttariffer. Bråten nevner elbil-lading som en lavthengende frukt, da det allerede finnes løsninger for å fjernstyre ladingen. Med effekttariffer, kan bilen lades automatisk i perioder med mye vind og lave kraftpriser.

– Men skulle man gjøre noe på forbrukersiden nå, ville man valgt industri og store bygg, ikke husholdninger. Oppvarming og kjøling responderer lett på signaler, og man merker ikke kortvarige endringer. Man kan flytte en del oppvarming til natt, eller koble ut el-kjeler i fjernvarmesystemet.

Mens Norge skal fase vindkraft inn i et system basert på vannkraft, var kull danskenes utgangspunkt.

– Kullkraftverk har også reguleringsevne, men det koster mer. Danmark har hatt noe gasskraft, som er lettere å regulere, men jevnt over har det alltid vært dyrere i Danmark. Vi er bare veldig heldige i Norge, sier Bråten.

• Ny trend: Selskaper samarbeider med meteorologer og sparer millioner på bedre værdata (TU Ekstra)

Kraftverk som lager drivstoff?

Slik utviklingen er nå, tjener også Norge på at Danmark har dager med overskudd av billig vindkraft. Danmark har sågar hatt flere dager med negative strømpriser.

På slike dager kan Norge holde tilbake vann i magasinene, og vente med å selge vannkraften til prisen er høyere. Noen drømmer også om at pumpekraftverk kan bli lønnsomme, altså at strømmen kan brukes til å pumpe vann opp i reservoarene igjen.

Men energianalytiker Henrik Thomsen har også andre ideer enn å sende all den billige energien til Norge:

– Man kan for eksempel gjøre om de danske kraftverkene til energiverk, som både produserer og forbruker strøm. Overskudd fra vindmøllene kan brukes til å lage varme gjennom store varmepumper, eller til elektrolyse for hydrogenproduksjon. Og når strømmen er billig, kan man produsere drivstoff til biler eller brensel som metanol og ammoniakk. Om man lager grønne gasser og grønne drivstoff kan kraftverkene få en superviktig rolle i energisystemet, sier Thomsen.

Hans arbeidsgiver, Energinet, driver også gassnettet i Danmark. Gass brukes til oppvarming i de delene av landet som ikke har tilgang på fjernvarme.

– I framtida må strømsystemet kobles sammen med varme- og gassystemet, så energi kan flyte på tvers og systemene kan hjelpe hverandre med balansen. Overskuddstrøm kan da ledes inn i varme- og gassystemene og avlaste dem. Vi har ennå ikke begynt, men på sikt må de tre systemene digitaliseres og snakke med hverandre, sier Thomsen.

• Energiverdenen endres: Norge kan bli vinneren igjen (TU Ekstra)