Radar

Forskare: Sluta ställ vindkraft mot kärnkraft

Elektrifieringen går att klara med  en stor andel vind- och solkraft, om elsystemet också innehåller åtgärder för flexibilitet.

Det går att möta det ökade behovet av el genom en stor del väderberoende elproduktion såsom vind- och solkraft – om det också vidtas åtgärder för flexibilitet. Forskare vid Chalmers kommer i en ny rapport fram till att även om Sverige satsar på kraftigt utbyggd kärnkraft kan landet bli nettoimportör av el.

Svenska politiker måste sluta ställa vindkraft mot kärnkraft. Istället måste satsningar göras på att bygga ut elproduktionen oberoende av vilken typ av kraftslag det gäller Det skriver Lisa Göransson, docent i energiteknik, rymd-, geo- och miljövetenskap och Filip Johnsson, professor i energiteknik, rymd-, geo- och miljövetenskap vid Chalmers i DN Debatt. De har i en ny forskningsrapport jämfört olika sätt som Sverige skulle kunna möta den ökande efterfrågan på el på, samtidigt som man uppfyller klimatmålen och elektrifierar industrin.

I rapporten Ett framtida elsystem med och utan kärnkraft – vad är skillnaden? har de jämfört tre olika modeller för hur ett framtida svenskt elsystem kan se ut. Forskarna tog initiativ till studien då de anser att det saknas kunskap  kring hur ett elsystem som inbegriper en större andel förnybar elproduktion skulle fungera i praktiken. De menar att förväntningarna på vad en stor satsning på kärnkraft skulle innebära i form av stabilitet och låga elpriser har varit ”orimligt höga”, och hoppas genom sin rapport skapa större insikt i dessa frågor. 

– Dessutom har den energipolitiska debatten hamnat i en polarisering mellan vind- och kärnkraft, vilket är något av en icke-fråga eftersom kraftslagen har olika förutsättningar, säger Filip Johnsson på Chalmers hemsida, och fortsätter:

– Vindkraft, speciellt landbaserad, kan byggas ut redan nu medan kärnkraft tar längre tid att få fram. Dessutom är kostnaderna för kärnkraft osäkra i dagsläget. 

Utmaningar kvarstår med kärnkraft

Så sent som i förra veckan sade klimat- och miljöminister Romina Pourmokhtari (L) på en pressträff att minst 10 nya kärnreaktorer kommer att krävas under de kommande 20 åren för att klara klimatomställningen. Detta att jämföra med de sex reaktorer som i dag finns i drift. Enligt forskningsrapporten från Chalmers kommer dock en satsning på att bygga ut kärnkraftverken i Sverige inte kunna ”bygga ett elsystem som efterliknar det historiska elsystemet innan avregleringen med dess mer stabila elpriser”, skriver Göransson och Johansson i rapporten.

Forskarna menar att den svenska debattens polarisering har inneburit en felaktig föreställning om att ena vägen framåt är en helt planerbar elproduktion med hjälp av kärnkraft som då också förväntas innebära små variationer på elpriset och att den andra vägen med vindkraftsbaserad elproduktion i sin tur antas innebära kraftiga elprisvariationer. Men, även om Sverige i framtiden använder sig av kärnkraft kommer ”samma utmaningar och möjligheter” att kvarstå, enligt studien.

Chalmersstudien bygger på tre scenarier där modell 1 och 3 inte innehåller någon kärnkraft. I modell 2 har man via subventioner ”tvingat in” kärnkraft på 9 gigawatt vilket ungefär motsvarar den nivå Sverige hade på 1990-talet, och i modell 3 har man genom subventioner ”tvingat in” 22 gigawatt havsbaserad vindkraft. Den första modellen blir billigast och i den ingår såväl landbaserad och havsbaserad vindkraft som importerad el. 

I och med att de två andra modellerna bygger på att olika elproduktionstyper tvingas in genom subventioner, blir dessa också dyrare. Forskarna kommer fram till att i alla de tre modellerna skulle elpriset variera kraftigt, detta då det rörliga elpriset i Sverige till stor del bestäms av omgivningens pris. 

Flexibilitet krävs även med kärnkraft

Och den högre kostnaden för kärnkraft kan inte hämtas in med ett mindre behov av flexibilitetsåtgärder – dessa lär behövas oavsett system. Forskarna förklarar att större avvikelser i elproduktion och elkonsumtion antingen är kortvariga eller ovanliga. En flexibilitetsåtgärd kan i dessa fall vara att sätta in gasturbiner som eldas med biogas. För variationer som istället inträffar ofta kan batterier användas, och för variationer som pågår i längre perioder kan vattenkraft användas. 

Forskarna betonar att när elproduktionen är mer väderberoende kan även konsumenter behöva vara flexibla i sin elanvändning som att till exempel skjuta upp laddning av elbilar under en kortare period.  
Enligt forskarna är en fördel med kärnkraften att det redan finns befintliga platser för kärnkraftsproduktion som skulle kunna användas, medan havsvindsproducerad el kan vara både billigare och snabbare att få på plats:

– En fördel med havsvind är att kostnaden och tiden det tar att få den på plats är mindre osäker förutsatt att tillståndsprocesserna kan effektiviseras, den totala kostnaden att möta efterfrågan på el är lägre och vi har inget behov av inköp och slutförvaring av bränsle, säger Lisa Göransson på Chalmers hemsida. 

Hon lyfter också vikten av en bred och långsiktig politisk energiöverenskommelse då det är nödvändigt att klargöra för hur spelreglerna kommer att se ut framåt:

– Det gäller elproducenter men också elkonsumenter så som industrin, säger hon. 

I dagsläget har Sverige sämre villkor vad gäller utbyggnad av land- och havsbaserad vindkraft än grannländerna. Rapportförfattarna konstaterar att om ”ett alltför ensidigt fokus läggs på att underlätta för just kärnkraft riskerar elektrifieringen att senareläggas”. Detta då det finns osäkerhet kring kärnkraftens kostnader, och samtidigt kan investeringar i vindkraft gå om intet trots att det där finns ett stort intresse för att investera. ”I värsta fall framtvingas investeringar i outvecklad kärnkraft till hög kostnad och osäkert utfall.” Samtidigt betonar rapportförfattarna att syftet med rapporten ”inte är att utöva kritik mot kärnkraft”.

Framtidens elsystem

Chalmersforskarna Lisa Göransson, docent i energisystem, och Filip Johnsson, professor i energisystem och programchef, Mistra Electrification har gjort framtidsscenarier med tre olika modeller i studien Ett framtida elsystem med och utan ny kärnkraft – vad är skillnaden?

Det billigaste systemet innehåller ingen kärnkraft men kräver elimport. I den andra modellen ingår 9 gigawatt från kärnkraft som blir dyrare då det kräver subventioner. I den tredje modellen tvingas vindkraft in med 22 gigawatt. Även detta kräver subventioner.  

Rapportförfattarna sammanfattar sina slutsatser i tre punkter:

1. Det är fullt möjligt att möta efterfrågan på el i ett elsystem med betydande andel väderberoende elproduktion inklusive fallen utan kärnkraft. 

2. Elpriset styr mot en kostnadseffektiv balans mellan olika investeringar i produktion och flexibilitet.

3. Samtliga tre system klarar att möta klimatmålen och industrins elektrifiering.

Källa: Chalmers