marknads- och teknikperspektiv
3.3 Framtida utveckling
Delområdets titel ”Stor andel vindkraft ur ett marknads- och teknikperspektiv”
sammanfattar den energipolitiska ambitionen att få till stånd en omfattande elproduktion med vindkraft med rimliga tekniska lösningar och på ett sätt som marknaden kan samverka med. Utvecklingen förutsätter en förflyttning från dagens lilla produktion till en väsentligt större andel. Hur effektiva styrmedel för denna utbyggnad ska utformas, hur elmarknaden ska hantera behov av reglerkraft och energi för back-upp samt när och hur mycket stamnästkapaciteten behöver ökas är alla centrala frågor för utbyggnaden.
Nedan ges konkreta exempel på områden där insatser är speciellt angelägna.
Styrmedel
Elprisernas utveckling i Norden fram till 2020 kommer sannolikt inte bli tillräcklig för att ensam motivera den tänkta utbyggnaden av vindkraften. En omfattande utbyggnad av kärnkraft i Finland, naturgasbaserad elproduktion i Norge och i Sverige samt mycket större andelar förnybar elproduktion i hela Norden i kombination med en önskvärd energieffektivisering sannolikt kommer att pressa elpriserna i Norden. Det krävs alltså ekonomiska styrmedel för att finansiera en utbyggnad av ny förnybar elproduktion. Det är viktigt att dessa styrmedel utformas på ett sådant sätt att vindkraftsutbyggnaden blir kostnadseffektiv och så att fortsatt teknisk utveckling stimuleras.
ELFORSK
14
I Sverige används i dag ett certifikatsystem för att stimulera ny elproduktion från förnybara energikällor. För att öka ambitionen i detta styrmedel måste kvoterna anpassas till en ny nivå. Detta är ett enkelt politiskt beslut men den svenska certifikatmarknaden är trots allt liten. En större marknad vore önskvärd. En gemensam nordisk certifikatmarknad skulle effektivisera prisbildning på certifikaten och därmed bidra till ytterligare kostnadseffektivitet.
Att på motsvarande grunder och med likartad metodik bedöma den ekonomiska potentialen för nordisk vindkraft under olika omvärldsförutsättningar borde vara av stort intresse för det nordiska elmarknadssamarbetet och för nordiska vindkraftsintressenter.
En fortsatt studie skulle också mer i detalj kunna inkludera EUs tre energipolitiska mål (klimatmålet, förnybarhetsmålet och effektiviseringsmålet) där två av dem nyligen preciserades mer ingående.
Vilken roll vindkraften i Sverige och Norden spelar och kan komma att spela för att uppnå dessa mål samt hur målen i sig kan komma att påverka vindkraftutbyggnaden är några av de frågeställningar man då skulle kunna belysa.
Styrmedel för havsbaserad vindkraft
Även om vi får en utvidgad nordisk certifikatmarknad kommer inte ersättningen bli tillräcklig för att det ska byggas havsbaserad vindkraft. Det beror på att verken och deras nätanslutningar än så länge är för dyra, tillgängligheten för låg samtidigt som potentialen för landbaserad vindkraft är tillräckligt stor för att möta en omfattande ambitionshöjning för utbyggnaden i Norden. Om man snabbt vill få igång utbyggnaden av havsbaserad vindkraft behövs det därför ytterligare styrmedel.
Skäl för att redan nu, trots den högre kostnaden, driva på teknikutvecklingen för havsbaserad vindkraft är att uppnå de högt ställda kraven på ny kapacitet redan till 2020. Man kan också räkna med att havsbaserad vindkraft på sikt blir allt viktigare.
Sverige är ett av länderna i Europa som har goda fysiska förutsättningar för att utveckla havsbaserad vindkraft. Redan idag finns identifierade projekt på över 10 TWh. Flera av dessa har redan de nödvändiga tillstånden eller kommer att få dessa inom kort.
Hur ett styrmedel för havsbaserad vindkraft bör utformas är av största betydelse och bör utredas omgående. Helst bör utformningen av ett sådant styrmedel stimulera nya tillverkare av vindkraftverk till att komma in på marknaden.
Kostnadseffektiv vindkraftsteknik
Vindkraften är som teknik fortfarande ung och har en potential för stora förbättringar i sina olika delsystem. Forskning och utveckling för att få fram ny kostnadseffektiv vindkraftsteknik är därför av största intresse. Bland utvärderingskriterierna för insatser på forskningssidan bör nyhetsvärdet på system och tekniknivå stå högt på listan. Bärkraftiga projekt ska kunna
ELFORSK
15
kombinera nytänkande lösningar (exempelvis vertikalaxlade turbiner) med effektiv generatorteknik (som direktdrivna permanentmagnetiserade synkronmaskiner). Trovärdig systemlösning är meriterande för att säkerställa att den utvecklade tekniken är användbar. Eftersom det är brist på tillverkningskapacitet i världen, och eftersom befintliga konstruktioner generellt håller en för låg kvalitetsnivå, finns det goda möjligheter för nya tillverkare.
Reglerförmåga i produktions- och förbrukningsleden
En storskalig introduktion av vindkraft kommer att ställa stora krav på kraftsystemets reglerförmåga. I Norden finns mycket vattenkraft som är utmärkt för att kompensera vindkraftens naturliga variationer. Svenska Kraftnät har påpekat riskerna för att vattenkraftens reglerförmåga ska begränsas när villkoren i dagens vattendomar omprövas.
En studie bör genomföras som inte bara omfattar den befintliga vattenkraftens reglerförmåga utan även en analys av hur reglerförmågan i den svenska vattenkraften ska kunna utökas på ett kostnadseffektivt sätt.
En annan fråga som Svenska Kraftnät tagit upp är hur laddningssystemen till kommande el- och hybridbilar på ett intelligent sätt ska kunna användas för att reglera ut vindkraftens varierande produktion. Det finns även andra frågor som skulle kunna tas med i en sådan analys, exempelvis elpannor.
Tillståndsprocesser
Att förenkla tillståndsprocesserna och förstärka myndigheter och miljödomstolar är en viktig fråga för vindkraften, såväl vad gäller själva vindkraftverken som det anslutande ledningsnätet. Delar av området skulle också vinna på ytterligare vetenskapliga studier. Dit hör acceptansfrågorna.
Konflikter relaterade till vindkraften har central betydelse för möjligheterna till fortsatt utbyggnad.
Balansansvar
I pågående projekt behandlas frågan om hur en avreglerad marknad med stor andel vindkraft ska utformas. Kan vindkraften själv bära sina balanskostnader eller krävs att marknadens regelverk förändras? Svenska Kraftnät har också tagit upp frågan om vilken roll systemoperatören ska på balansmarknaden.
I sammanhanget är det naturligt att ta upp den nuvarande utformningen av handeln på NordPool. En översyn måste naturligtvis ske i ett nordiskt samarbete.
Nätanslutningar av vindkraftsparker
Utbyggnad av vindkraft är en form av distribuerad elproduktion, vilket gör nätanslutningsfrågorna särskilt viktiga. Flera länder upplever i dag problem med att ansluta stora mängder vindkraft till befintliga elnät. Bland de frågor där fortsatta studier bör prioriteras kan nämnas följande:
• Spänningsvariationer i distributionsnät
ELFORSK
16
• Högfrekventa övertoners utbredning i lokal- och regionnät
• Överlaster i lokalnät
• Transmissionsnätets driftsäkerhet vid begränsad konventionell produktionskapacitet
För att genomföra dessa studier behöver stokastiska modeller av produktionssystemet utvecklas.
För utbyggnad av elnäten för att transportera elen från de nya vindkraftparkerna är det intressant att studera andra former av regelverk för koncessioner. Frågan om hur koncessionssystemet ska utvecklas för att på ett tekniskt och kostnadseffektivt sätt ansluta vindkraftsparker regionalt och lokalt har studerats av Elnätsutredningen.59
En ytterligare möjlighet är att skapa en ny typ av koncession, produktionsnät, med uppgift att överföra el från vindkraftverken till elnätet. De nuvarande lokalnätens verksamhet att distribuera el till slutanvändare skulle inte behöva förändras eller utsättas för konkurrens från produktionsnäten. Införande av produktionsnät innebär att nätverksamheten ”nedanför” regionnäten specialiseras. Områdeskoncessionerna svarar för distributionen från det nationella elnätet till slutanvändarna. Produktionsnätet svarar för överföringen från elproducenterna till det nationella elnätet. En viktig och angelägen uppgift är att utreda vilka kostnadsbesparingar som skulle kunna uppnås, hur näten ska dimensioneras tekniskt och ekonomiskt samt hur regelverket med en ny typ av koncession skulle kunna utformas.
Ökad stamnätskapacitet
Behovet av mer reglerkraft innebär att mer vattenkrafteffekt måste kunna transporteras från norr till söder, vilket ställer ökade krav på stamnätets kapacitet. Utbyggnaderna på den nordiska elmarknaden kommer att bli betydligt större än den samtidigt förväntade ökningen av elförbrukningen.
Energimyndigheten har uppmärksammat detta för Sveriges del i en rapport angående Sveriges Energiförsörjning fram till 2010.60 Denna utveckling pågår också i övriga Norden och kommer att ytterligare förstärkas när ny kärnkraft tas i drift i Finland. Detta leder till ett ökat behov av export av el. Därför måste även utlandsförbindelserna förstärkas för att göra det möjligt för nordisk koldioxidfri elproduktion att hjälpa till med koldioxidminskning på kontinenten.
Den nordiska elmarknadens omvandling från importområde till exportområde, med större behov av reglerkraft, utgör därför ett viktigt forskningsområde.
59 Elnätsutredningens betänkande Bättre kontakt via nätet (SOU 2008:13)
60 Sveriges Energiförsörjning, Kortsiktsprognos 2008-08-13, Energimyndigheten ER 2008:18
ELFORSK
17