«Folk flest», politikere og forskere er enige om én ting: Vi trenger mer strøm i årene som kommer, og den vi har bør utnyttes best mulig. Det forskes mye på hvordan vi kan klare å oppnå det alle er enige om.
Om vi ikke produserer mer strøm innen fem år, vil vi ha for lite
Aleksander Grochowicz
En av forskerne er Aleksander Grochowicz som jobber ved Universitetet i Oslo. Han forsker på strømnettet og hvordan vi får bedre forsyningssikkerhet av strøm. Målet er å se hvor mye av strømmen som kan dekkes av vindkraft uten å få risiko for såkalt «black out» - det vil si at det ikke er noe strøm tilgjengelig.
Det beste er en kombinasjon av lagring og kabler
Grochowicz har laget en modell som viser at det gir bedre forsyningssikkerhet dersom strømmarkedet i Norge kobles tettere sammen. Systemet har fokusert utelukkende på vindkraft. Ifølge Grochowicz er det fordi vindkraft har et bedre utgangspunkt for å dekke energibehovet gjennom et helt år. Norsk vindkraft er brukt som utgangspunkt i forskningen, men det er mulig å putte inn alle former for fornybar kraft i modellen.
– Vi har laget en modell som viser hva som skjer hvis vi kobler regionene bedre sammen, altså bygger ut nettet. Eller om vi bygger batterier for å lagre strømmen. Samt begge deler kombinert, forklarer Grochowicz. Det beste for forsyningssikkerheten vil være en kombinasjon av lagring og bedre nett, mener han.
Målet for forskerne er at etterspørselen alltid skal være dekket, helst uten overproduksjon. Dermed må alle produksjonstopper jevnes ut. Han sier at det er to måter å fordele overproduksjon av strømmen på: Enten ved å jevne ut produksjonstopper over tid, eller geografisk. Det vil si at dersom det produseres mye strøm fra vind i en periode kan det enten lagres, eller selges via kabler.
Strømkabler kan gi mer fornybar energi
– Hva betyr det for strømprisen at nord og sør kobles sammen?
– Prisene vil jevnes ut noe, slik vi ser med kablene til utlandet. Prisene mellom Norge og resten av Europa er blitt likere. På lang sikt er det likevel vanskelig å si fordi vi ikke vet hvordan energietterspørselen vil endre seg, sier Grochowicz.
En av de positive sidene med å kombinere regionene er at mengden kraft som kommer fra fornybar energi som vind, kan økes. Grunnen er at det ikke alltid blåser på et gitt sted. Derfor må det bygges andre anlegg, som vannkraft eller solenergi for å kompensere. Det kan medføre unødvendig utbygging. Det vil alltid blåse et eller annet sted, derfor kan transport av strøm bidra til å jevne ut mangelen på kraftproduksjon et annet sted. Utbygging av kapasiteten til strømnettet vil derfor gjøre at vi kan få en høyere andel strøm fra variable kilder slik som vind, uten at det øker risikoen for en «black out».
Dumt å bygge unødvendig stort uten kabler
– Med fornybar energi ligger kostnaden generelt i å bygge anlegget. Driften koster ikke noe særlig. Hvis du bygger et anlegg som overproduserer energi, har du bygget et unødvendig dyrt anlegg, derfor er det viktig å prøve å matche produksjon og etterspørsel, forklarer Grochowicz.
Han mener dette er en god grunn til at det er bedre å bygge ut nettet, heller enn å at hver region må overprodusere strøm, selv om det sistnevnte er lite sannsynlig:
– Om vi ikke produserer mer strøm innen fem år vil vi ha for lite, sier Grochowicz. Derfor vil overproduksjon sannsynligvis være en velsignelse.
Han forteller at elektrifisering av industri gjør at vi i fremtiden vil trenge veldig mye mer strøm enn i dag. Derfor er det også viktig å se på hvordan strømmiksen skal være for å sikre nok energi, uten å at vi blir stående med anlegg som overproduserer.
Det sistnevnte er mulig i dag – i perioder – fordi vi mangler gode lagringsmuligheter. Dermed kan overproduksjon av vindkraft være tapt inntekt. Kabler kompenserer til en viss grad ved at overproduksjon kan selges andre steder. Uten kabler er ikke dette mulig. Dette gjelder først og fremst for vindkraft, fordi vannkraft er mulig å regulere noe etter strømbehovet. Vindkraft kan ikke reguleres på samme måte.
Systemet må være lønnsomt i 40 år
Når forskere skal finne ut om det er lønnsomt å sette opp en vindmøllepark eller ikke, lager de gjerne en modell. I denne modellen kan man putte værdata, som hvor mye det blåser i snitt, og hvor mye strøm som er etterspurt i et område.
– Vi har innført en ny metode for å finne robuste løsninger, forklarer Grochowicz. Mange av metodene for å se på energiløsninger tar for seg ett enkeltår, men vi prøver å se på 40 år av gangen. De anleggene som bygges skal stå så lenge, derfor er det viktig at modellene også tar for seg en så lang tidshorisont, mener han.
Grochowicz forteller at det aldri før har vært laget en modell som går over så lang tid, med så mange parametere. Tidligere modeller har tatt for seg enkeltår, gjerne med ekstreme værhendelser som tørke og styrtregn, men dette er en dårlig løsning mener han:
– Det viser seg at det er overraskende vanskelig å definere et gjennomsnittsår, forklarer han. Det som er ekstremt vær trenger ikke å bety at det er ekstremt for energisystemet. En storm kan være ekstremt vær, uten å være vanskelig for systemet. Det vi ser nå, med høye energipriser kan være ekstremt for systemet, uten at været er spesielt. Derfor prøver vi også å finne ut hva det er som gir ekstreme situasjoner slik at det er mulig å «jevne det ut».
Grunnen til at tidligere modeller har tatt for seg enkeltår, selv for systemer som skal stå lenge, er at det er dyrt. Tungregning koster mye, og det er krevende å lage gode modeller.
«Nesten optimale» løsninger er bedre enn optimale
I tillegg til at modellen tar for seg et mye større tidsintervall enn det som er vanlig har Grochowicz satset på «nesten optimale» løsninger.
– De fleste modeller er laget med tanke på prisoptimalisering, men hvis vi gir den litt slingringsmonn og tillater løsninger som er fem prosent dyrere å bygge, altså fortsatt billige, men ikke billigst, får vi flere løsninger, forklarer han.
Grochowicz sier at dette gjør at de får bedre oversikt over ulike løsninger og fordeler og ulemper med de ulike variantene. For eksempel vil denne modellen kunne få med løsninger som kanskje er bedre med tanke på å bruke mindre areal, og dermed ødelegge mindre natur. Det er kanskje ikke billigere, men slike løsninger kan være mer sosialt akseptable, mener han.
Ved å legge til flere variable, vær, arealbruk, og økonomi, vil de få løsninger som står seg over tid. Selv om modellene kan være både optimale eller nesten optimale, er en ting sikkert:
– Det er først og fremst et politisk spørsmål, sier han.
Prosjektet er finansiert av UiO:Energi og miljø
Les forskningsartikkelen her:
Aleksander Grochowicz, Koen van Greevenbroek, Fred Espen Benth, Marianne Zeyringer, Intersecting near-optimal spaces: European power systems with more resilience to weather variability, Energy Economics, februar 2023
