I detta scenario finns inte någon kabel mellan Gotland och fastlandet vilket innebär att varken import eller export av el är möjlig. Scenariot utgår från tidigare scenariers kriterier och lösningar i fråga om transport, biodrivmedel och industri och lösningarna från dessa scenarier har sammanfogats för detta scenario. Förenklingen har gjorts att Cementa antas utgöra hela industrin.
4.7.1 Resultat
Alla fossila energikällor har ersatts med utgångspunkt i Scenario 1 - Transport samt Scenario 3 - Bioenergi. I transportsektorn förväntas dock alla personbilar vara eldrivna i detta scenario. För industrin används Scenario 2 - Industri, där Cementa elektrifieras, som utgångspunkt. Scenariot har delats upp så att Cementa utgör ett eget elsystem som genom ett styrsystem är sammankopplat med resten av Gotlands elnät. Det ger en möjlighet att dela upp resten av Gotland i mindre regioner med egna elsystem som ska kunna klara ö-drift med hjälp av batterier, vätgaslagring eller generatorer drivna på biogas och smarta elnät. Liknande det i Simris (E.ON Energidistribution, 2018a), men i större skala. Dessa mindre system reglerar då sig själva vilket minskar det storskaliga regleringsbehovet.
Ahlvin, M. Arriaga, Y. Baumann, E. Berglund, H. Magnusson, C. & Wiklund, S.
Figur 8:Energiflödesschema för konsumtion och produktion i GWh. I figuren ligger de ändrade parametrarna utanför de oförändrade. Se appendix A.8 för tillhörande tabell (tabell.A11).
I figur 8 ses att vindkraften redan idag producerar mer än vad som krävs för detta scenario när indu- strin inte är inräknad. Solenergin har i detta scenario byggts ut med en årlig produktion på 8 GWh för att komplettera vindens produktionsvariationer. Samt att solen följer konsumtionsvariationer bra över dygnet, vilket ger ett mindre behov för reglering. Investeringskostnaden för den utbyggnaden är 40 MSEK och produktionskostnad på 0,200 MSEK/GWh, se appendix A.7.
Biomassan kommer från samma källor som i Scenario 3 - Bioenergi. Biodrivmedel kommer även i detta scenario behöva importeras enligt Scenario 1- Transport.
Cementa
För att producera 2 464 GWh el kan 800 MW vindkraft offshore installeras. Om vindkraftverk 8 MW väljs innebär det 100 turbiner. Genom ekvation (2) ger det en produktion på 2 800 GWh. Investe- ringskostnaden blir 9 600 MSEK och produktionskostnaden blir 0,225 MSEK/GWh, se appendix A.7. Offshore parken är inte kopplad till hela Gotlands nät utan går direkt till Cementa. Där finns även styrsystem anslutet till hela Gotlands nät som kan skicka ut överflödig el om det finns behov till res- ten av Gotland samt importera i nödfall.
Vid en sådan stor utbyggnad av vindkraft krävs reglering av dygnsvariationer. Där har StEnSEA- projektet med trycktankar på havsbotten utnyttjats som en tänkbar framtidslösning, tekniken är dock fortfarande i utvecklingsstadiet. Genom att ansluta 80 trycktankar på botten kan 400 MW regleras och producera 1 600 MWh (Forschung Energiespeicher, 2017). Kostnaden skulle vara ungefär 0,4-2 MSEK/GWh , antaget att varje MWh kostar mellan 40-200 euro (Deign, 2016).
För att klara längre perioder utan vind behövs någon typ av långvarig lagring som kan leverera stora mängder el under dessa perioder. Perioder utan vind kan vara i upp till ca 11 dygn (Karl Nilsson, per- sonlig kommunikation). Av de långsiktiga lagringsmetoder som studerats har endast vätgaslagring den kapacitet som krävs. Ett annat alternativ är en reservgenerator som drivs med Gotlands avfall. Cementa får idag en stor andel av sin energi från förbränning av olika avfall. Vid elektrifiering av industrin kommer denna energiresurs på 1 230 GWh att bli tillgänglig och på något sätt behöva tas omhand.
Ahlvin, M. Arriaga, Y. Baumann, E. Berglund, H. Magnusson, C. & Wiklund, S.
Tabell 9 presenterar det förslagna resultatet kopplat till industrin.
Tabell 9:Produktion och reglering för Cementa.
Konsumtionskälla Effekt [MW] Kapacitet [MWh] Kostnad
Vind Offshore 800 2 800 000 9 600 MSEK
StEnSEA 400 1 600 0,4-2 [MSEK/GWh]
Vätgas 5 - >100 MSEK
4.7.2 Konsekvenser
Det finns två stora utmaningar i fallet då ingen kabel finns mellan fastlandet och Gotland. Den första är lagring av energi för att trygga elförsörjningen de perioder då det inte blåser, den andra är ener- giförsörjningen för Cementa. Stora delar av Östersjön utanför Gotland skulle utnyttjas för offshore vindkraft. Där behöver grundligare undersökningar genomföras gällande hur det skulle påverka sjö- fart, turism, fiske och ekosystemet.
För konsekvenserna för miljö och samhälle hänvisas till Scenario 1 - Transport , Scenario 2 - Industri och Scenarierna 4-6 om lagring då detta scenario bygger på dessa.
Ekonomi
StEnSEA-projektet är idag i utvecklingsstadiet och det är svårt att säga om det är en möjlighet på Got- land innan fler utredningar gjorts. Med hjälp av den befintliga tekniken hålls priserna låga och det blir inte mycket dyrare än konventionell pumpkraft (Deign, 2016). Genom att placera offshore vind- kraft finns även möjlighet att koppla ihop regleringen med vindkraften. Detta gör att kostnaderna kan minskas genom att nät och transport samordnas.
Den vindkraft som behövs för att försörja industrin och Cementa, 100 verk på 8 MW, skulle kräva otroligt stor yta. Att anlägga endast en park är inte rimligt då det leder till att dagar det ej blåser ge- nereras ingen el alls. Om istället två parker anläggs offshore krävs dock större investeringar.
Investeringarna som krävs för detta scenario är stora och svåra att överblicka. Vidare studier krävs för att kunna säga något säkert om dessa kostnader.
Slutsats
En omställning till ett förnybart energisystem utan kabel från fastlandet kräver mycket stora insatser för både Region Gotland och industrin men också för privatpersoner. Alla kommer att behöva va- ra involverade och aktiva på olika sätt. Projeket Simris har dock visat att småskalig drift kan skapa stort engagemang och medvetenhet runt samhällets och den egna energiförbrukningen (E.ON Ener- gidistribution, 2018a). Dessutom skulle det på Gotland kunna skapas en stolthet och acceptans genom statusen som självförsörjande och föregångare inom förnybar energi.