– Tyskland har fått mye sol- og vindkraft inn i energisystemet sitt. Så mye, at landet om kort tid må ha tilgang til strømkilder som kan kobles raskt inn når sola uteblir og vinden ikke blåser, sier Magnus Korpås. Han er vitenskapelig rådgiver ved SINTEF og professor ved NTNU.
Magnus Korpås er seniorrådgiver i SINTEF og professor ved NTNU. Foto: SINTEF.
Klikk for å åpne
Sammen med kolleger fra SINTEF har han det siste året regnet på hva det vil koste å dekke Tysklands back-up-behov. Forskerne har beregnet kostnadene for to konkurrerende løsninger:
Tyskerne kan enten bygge hurtigregulerende gasskraftverk som kan slås raskt av og på – eller bruke norsk vannkraft som “batteri”: hente strøm fra Norge når det kniper og seinere sende tilbake overskuddskraft som kan pumpe vann opp igjen i norske dammer (se faktaruter). Dette er de mest aktuelle alternativene i dag.
– Det er usikkert hva prisene for naturgass og CO2-utslipp blir i Europa framover. Men for de fleste kombinasjonene av forutsetninger vi brukte i regnestykkene, blir import av norsk vannkraft billigere enn produksjon av lokal gasskraft. I det sentrale scenariet blir kostnadsforskjellen 40-50 øre per levert kilowattime i vannkraft-Norges favør, sier Korpås.
Pumper vann tilbake
Pumpekraftverk
- Er spesialutgaver av vannkraftverk. I perioder med overskuddskraft på nettet driver de elektromotorer som pumper vann fra et nedre magasin eller en innsjø til et øvre magasin.
- Brukes til energilagring i perioder med overskuddskraft. Finnes ved vanlige vannkraftverk og som frittstående anlegg, gjerne med to kunstige magasin.
- Norge har en liten håndfull pumpekraftverk. Hovedformålet er sesongpumping av energi fra sommer til vinter og utnyttelse av store nedbørsmengder. I resten av verden brukes de i hovedsak til døgnregulering – vannet pumpes opp om natta mens det om dagen brukes til strømproduksjon.
Kilde: SINTEF Energi
Leveranser av “back-up-kraft” fra Norge – balansekraft på fagspråket – krever en rekke investeringer. Flere vannkraftverk må utvide kapasiteten, og flere må bygges om til såkalte pumpekraftverk. Det vil si at de får turbiner som kan reverseres og dermed bli i stand til å pumpe vann tilbake igjen i reservoarer når det er billig sol- og vindkraft i markedet.
For at slik pumping skal bli mulig i tilstrekkelig grad, må det bygges tunneler mellom vannreservoar som ikke er forbundet i dag. I tillegg trengs nye undersjøiske strømkabler til Kontinentet, og det norske linjenettet må forsterkes.
Alt dette er det tatt høyde for i regnestykkene.
Norsk vannkraft blir like fullt billigst, ifølge SINTEF- og NTNU-forskerne.
Inntekter og “monstermaster”
– Konklusjonene våre er gyldige for eksport av balansekraft også til Nederland og Storbritannia, to nasjoner som begge satser på vindkraft, sier Korpås.
For Europa vil balansekraft fra norske vannkraftverk innebære at verdensdelen får tilgang til et helgrønt “batteri”. Norge vil på sin side få gylne inntekter. Kraften vi kan eksportere vil nemlig gi oss mye mer i klingende mynt enn det vi må betale for å pumpe vannet opp i reservoarene igjen.
Men forsterkningene som må til i strømnettet før vi kan sende store kraftmengder til kablene på Sørlandskysten, vil trolig åpne for nye “monstermast-konflikter”.
Batterier kan komme
Innenfor regulerings- bestemmelsene
- Utgangspunktet for beregningene til SINTEF/NTNU, er en forstudie fra det norske forskningssenteret CEDREN. Senteret er bemannet med forskere fra SINTEF, NTNU og NINA – Norsk institutt for naturforskning.
- CEDREN konkluderer med at Norge kan levere balansekraft i flere uker av gangen uten å komme i konflikt med gjeldende reguleringsbestemmelser for vannstanden i berørte magasin.
- Forstudien omfatter 12 kraftverk i Sør-Norge. Her forutsetter CEDREN at det bygges nye kraftverk og tunneler, pluss at sju av kraftverkene skal ha turbiner som kan reverseres. I forstudien forutsettes det også at leveransene av balansekraft ikke skal komme i konflikt med kraftproduksjon til marked innenlands.
Kilde: CEDREN
Om vannkraft-Norge er aldri så egnet for produksjon av balansekraft, vil vannkraftsystemet vårt ikke ha kapasitet til å dekke hele det tyske back-up-behovet.
– Ifølge IEA trenger Europa 100 GW ny regulerbar kraft for å sikre energiforsyningen. Norge kan dekke minst en fjerdedel av dette, sier Korpås
Han understreker også at det etterhvert kan dukke opp nye energilagrings-løsninger som kan konkurrere med vannbasert balansekraft.
– Teoretisk er det fullt mulig å dekke back-up-behovet i sol- og vindkraftland ved å lagre kraft i batterier eller ved å gjøre strømmen om til hydrogen. Men dette er for kostbart i dag. Disse teknologiene er heller ikke tilstrekkelig utviklet ennå. Her er det imidlertid stort rom for forbedringer, så mye kan endre seg i framtida. Men Tyskland vil trenge balansekraft ganske snart. Da vil vannkraft-import eller produksjon av gasskraft være de eneste alternativene.
Beroliger skeptikere
– Finnes formelle skranker som kan hindre Norge i å bli europeisk leverandør av back-up-kraft?
– Norge må sørge for å få bedre tilgang til det gryende felleseuropeiske kraftmarkedet, og særlig de nye markedene for leveranse av kapasitet
– Men vil ikke norske forbrukere få høyere strømregninger hvis vi blir en del av Europas kraftmarked?
– Nei, snarere tvert imot. Sol- og vindkraft presser strømprisene i Europa nedover. Så en kobling dit vil etter all sannsynlighet gjøre strømmen billigere også i Norge, sier Magnus Korpås.
Norge i særstilling
- Norge er det eneste vannkraftlandet som kan dekke mye av det kommende behovet for balansekraft i Europa uten store naturinngrep.
- Sveits, Østerrike og Frankrike har allerede utnyttet mange av sine muligheter til å bruke pumpekraftverk.
- Tyrkia og noen land i sørøst-Europa har derimot gode muligheter til å bidra med balansekraft og pumpekraft.
- Også Sverige er et "vannkraft-land". Men vannkraftverkene ligger langt mot nord. Kostnadene ved å bygge nye innenlandske linjer sørover vil derfor bli for høye til at landet kan hjelpe Kontinentet og Storbritannia med back-up-kraft i stor grad. I tillegg er den svenske samlede magasinkapasiteten kun 34 TWh mot Norges 84 TWh.
Kilde: NTNU/SINTEF
