En viktig faktor investeraren inte kan blunda för är hur elpriset kommer påverkas i framtiden vid en eventuell större användning av storskalig energilagring än idag. Elpriset beror på tillgång och efterfrågan. Eftersom energilagring används genom att köpa el då elpriset är lågt och lagra den för att användas då elpriset är högt, blir en följd av energilagring att efterfrågan på el stiger under perioderna med låg belastning samt att efterfrågan sjunker vid perioderna för hög belastning, efterfrågan jämnas ut. Bilden nedan visar hur efterfrågan av el varierar med tiden (till vänster i bilden nedan), samt hur efterfrågan kommer förändras om storskalig energilagring används i en större utsträckning (till höger i bilden nedan).
-44-
Figur 13 Det vänstra diagrammet i bilden visar hur efterfrågan varierar med tiden på dygnet i dagläget, det högra diagrammet visar hur efterfrågan kommer se ut vid en storskalig användning av
energilagring (Zach m.fl.,2012).
Vid en större användning av storskalig energilagring stiger efterfrågan och därmed elpriserna under perioderna med låg belastning och sjunker vid perioderna med hög belastning. Detta får stor påverkan på energilagringens ekonomiska lönsamhet då principen bygger på att utnyttja skillnader i elpris mellan toppar och dalar. Då förlusterna och kostnaderna för energilagring överstiger vinsten från användningen av lagrad energi är det inte längre ekonomiskt lönsamt att använda energilagring.
Bilden nedan är en prognos över utjämnandet av elpriset med tiden som följd av en ökande användning av energilagring. Bilden visar också att det måste finnas en marginal på elpriserna mellan inköp och användning som tar hänsyn till energilagringsanläggningens förluster för att det skall vara lönsamt.
Figur 14 Bilden visar att med tanke på lagringsteknikernas förluster måste det finnas en viss differens mellan pristopparna och prisdalarna för att det skall vara lönsamt (Zach m.fl.,2012).
-45-
Denna utveckling kan i värsta fall innebära, om utbyggnaden av energilagringsanläggningar blir för omfattande de kommande åren, att investerarna tvingas avveckla sina energilagringsanläggningar redan 2020 därför att prisskillnaden mellan topparna och dalarna är för låga, och det inte längre är lönsamt. Men pga. den nästan obefintliga lönsamheten för energilagring idag i Finland är det inte speciellt troligt att en så pass stor utbyggnad av energilagring kommer äga rum att det kommer påverka elpriset.
I slutet av 2012 bestod Finlands elproduktion av 0,5 % vindkraft vilket bidrar till dessa låga variationer av elpriset. Detta medför att det knappt ens idag (beroende på förutsättningar) är lönsamt med energilagring i Finland men vindkraften är planerad att byggas ut och målet är att el producerad av vindkraft skall år 2025 stå för 6,5 % av den totala elproduktionen i Finland (Miljöförvaltningens gemensamma webbtjänst, 2014). En utbyggnation av vindkraft bidrar till att det blir större variationer i elproduktionen vilket medför större variationer i elpriset pga. utbud och efterfrågan. Detta är någonting som kan bidra till att energilagringen trotts allt kan bli lönsam i framtiden.
-46-
Referenser
Antonucci (2012), Battery Energy Storage technologies for power system, tillgänglig på http://www.iphe.net/docs/Events/Seville_11-
12/Workshop/Presentations/Session%201/1.3_IPHE%20workshop_Antonucci.pdf, hämtad 2014-04-18
Barnhart m.fl. (2013), Informing the transition to low-carbon energy systems through energy systems analysis of energy storage for the power grid, tillgänglig på
https://energyclub.stanford.edu/journalitem/informing-the-transition-to-low-carbon-energy- systems/, hämtad 2014-05-06
Connolly m. fl. (2011), Practical operation strategies for pumped hydroelectric energy storage (PHES) utilising electricity price arbitrage, tillgänglig på http://www.sciencedirect.com, hämtad den 2014-04-14
Deane m. fl. (2010), Techno-economic review of existing and new pumped hydro energy storage plant, tillgänglig på http://www.sciencedirect.com, hämtad den 2014-04-14 EUROBAT (2013), Battery Energy Storage for Smart Grid Applications, tillgänglig på
http://www.eurobat.org/sites/default/files/eurobat_smartgrid_publication_may_2013_0.pdf, hämtad 2014-04-17
Heldemar, Energiansvarig på Stora Enso i Sverige, hämtad 2014-04-02
Hearps m. fl. (2014), Opportunities for Pumped Hydro Energy Storage in Australia, tillgänglig på http://www.energy.unimelb.edu.au/opportunities-pumped-hydro-energy-storage-australia hämtad 2014-03-08
Huggins (2010), Energy Storage, tillgänglig på
http://books.google.se/books?id=Nn5y9gQeIlwC&printsec=frontcover&hl=sv&source=gbs_g e_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false, hämtad 2014-03-03
HYDROGEN (2013), NOVA science Hydrogen Fuel cells, tillgänglig på https://www.youtube.com/watch?v=xbFYG5U_4Sc, hämtad 2014-03-20
Hyundai Motor America (2013), FUEL CELL TECHNOLOGY: HOW IT WORKS, tillgänglig på http://www.hyundainews.com/us/en-
us/Media/PressRelease.aspx?mediaid=39945, hämtad 2014-04-12
IEC (2011), Electrical Energy Storage, http://www.iec.ch/whitepaper/pdf/iecWP- energystorage-LR-en.pdf, hämtad 2014-04-14
IRENA (2013), Thermal Energy Storage – Technology Brief, tillgänglig på https://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/IRENA-
ETSAP%20Tech%20Brief%20E17%20Thermal%20Energy%20Storage.pdf, hämtad 2014-04-15 Johansson (2007), Hur påverkar Nordpool det svenska elpriset?, tillgänglig på http://www.diva- portal.org/smash/get/diva2:131756/FULLTEXT01.pdf, hämtad 2014-04-30
Lund, H. (2013), EnergyPLAN Advanced Energy Systems Analysis Computer Model
-47-
Miljöförvaltningens gemensamma webbtjänst (2014), Utbyggnad av vindkraft i Finland, tillgänglig på http://www.ymparisto.fi/sv-
FI/Livsmiljon_och_planlaggning/Livsmiljon/Utbyggnad_av_vindkraft, hämtad 2014-06-07 NEST (2011), THERMAL ENERGY STORAGE Heatcrete, tillgänglig på http://www.energy- nest.com/images/NEST.pdf, hämtad 2014-04-15
Nordpoolspot, tillgänglig på http://www.nordpoolspot.com/, hämtad 2014-02-07 Oberhofer (2012), Energy Storage Technologies & Their Role in Renewable Integration, tillgänglig på http://www.geni.org/globalenergy/research/energy-storage-technologies/Energy- Storage-Technologies.pdf, hämtad 2014-02-21
Ortega m.fl. (2008), Central Receiver System Solar Power Plant Using Molten Salt as Heat Transfer Fluid, tillgänglig på
http://solarenergyengineering.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1474160, hämtad 2014-04-15
Parkinson (2013a), RenewEconomy, tillgänglig på
http://cleantechnica.com/2013/10/14/worlds-largest-solar-thermal-plant-storage-comes- online/, hämtad 2014-04-14
Parkinson (2013b), RenewEconomy, tillgänglig på
http://www.greentechmedia.com/articles/read/the-long-term-storage-challenge-batteries-not- included, hämtad 2014-03-18
Sandqvist, Batterier, KTH, tillgänglig på
http://www.ict.kth.se/courses/IE1206/online/batterier/, hämtad 2014-04-23
Schneuwly m.fl. (2000), Properties and applications of supercapacitors - From the state-of-the- art to future trends, tillgänglig på
http://www.garmanage.com/atelier/root/public/Contacting/biblio.cache/PCIM2000.pdf, hämtad 2014-04-15
Steward m.fl. (2009), Lifecycle Cost Analysis of Hydrogen Versus Other Technologies for Electrical Energy Storage, tillgänglig på http://www.nrel.gov/docs/fy10osti/46719.pdf, hämtad 2014-04-16
Tantaline, Flow Batteries, tillgänglig på http://www.tantaline.com/Flow-Batteries-568.aspx, hämtad 2014-04-23
Woodford (2013), Supercapacitors tillgänglig på http://www.explainthatstuff.com/how- supercapacitors-work.html, hämtad 2014-03-10
Zach m.fl. (2012), Report summarizing the current Status, Role and Costs of Energy Storage Technologies, tillgänglig på http://www.google.se/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&sqi =2&ved=0CCcQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.store- project.eu%2Fdocuments%2Fresults%2Fen_GB%2Freport-summarizing-the-current-status-role- and-costs-of-energy-storage- technologies&ei=Nj2QU8HQO_OByQOY5oCgAw&usg=AFQjCNFimpnwKCWOJoJi2Ctpfld 542AbbQ&sig2=z9o-0mjUOmz-FqllUGrxDw, hämtad 2014-03-08
-48-
Zschocke (2012), Technology & Innovation, E.ON Innovation Center Energy Storage, tillgänglig på http://www.iphe.net/docs/Events/Seville_11-
12/Workshop/Presentations/Session%201/1.2_IPHE%20workshop_Zschocke.pdf, hämtad 2014-04-10
-49-
Bilagor
Bilaga 1. Förklaring av formel 5.3
Marginalproduktionskostnaden för PHES anläggning antas i modellen bero av de tre komponenterna marginalproduktionskostnad för turbiner och pumpar samt köp av el och har enheten €/MWh.
Marginalproduktionskostnaden för turbiner anges som kostnad för att driva turbiner och generatorer per energimängd i form av el som fås ut från anläggningen och har enheten €/MWh. Marginalproduktionskostnaden för pumpar anges som kostnad för att driva pumparna exklusive köp av el per energimängd som matas in och har enheten €/MWh. anger priset som el köps för och har enheten €/MWh.
beräknas som kostnad per energimängd som kan tas ut från anläggningen. Då kostnadskomponenterna och anges som kostnad per energimängd som matas in måste de multipliceras med faktorn för att ta hänsyn till att förluster uppstår i pump och turbinstegen. anger pumparnas verkningsgrad och turbinernas. Förlusterna gör så för att kunna ta ut en viss mängd energi måste gånger mer energi matas in för lagring. Kostnaden anges redan som kostnad per energi som kan tas ut och formeln för när de tre kostnadskomponenterna läggs ihop blir
-50-
Bilaga 2. Härledning av formel 5.4
Minsta nödvändiga prisskillnad mellan elpriset då el köps för lagring och elpriset då anläggningen körs i turbindrift erhålls då elpriset då anläggningen körs i turbindrift är lika med marginalproduktionskostnaden för PHES anläggningen beräknat med formel 5.3.
Insatt i formel 6.3 blir det
Som efter multiplikation med på båda sidor kan skrivas
och beror endast av anläggningens parametrar och inte av rörelser på elmarknaden. De grupperas som en kostnadskonstant K.
Kvar blir
Medelelpriset för en tidsperiod ges beteckningen och införs som beteckning för minsta nödvändiga skillnaden mellan medelelpriset och elpriserna för lagring och urladdning.
Om detta sätts in i formeln ovan erhålls
Som omskrivet så att står ensamt blir
-51-
Bilaga 3.
Nedan följer Finlands elpriser [€/MWh] för 2013, som användes för beräkning av lönsamheten. Rödmarkerade elpriser är priserna över medelvärdet för varje specifik dag. Det är priserna under medelvärdet, dvs. de ofärgade priserna som används då elen köps för lagring av energi.