Kraftsystemet i Europa er i kraftig endring. I EU-landene produserte vindkraft mer strøm enn gasskraft i 2023, og solkraft produserte mer enn kullkraft i 2024.
Med stadig mer sol- og vindkraft blir det også stadig viktigere med fleksibel strømbruk, siden disse kraftverkene produserer ujevnt etter vær og vind.
Fleksibel strømbruk betyr for eksempel å øke strømbruken når det er mye fornybar energi tilgjengelig, og redusere forbruket når det er mindre tilgjengelig. Bygninger og elbiler kan bidra med slik fleksibilitet, men det er uklart hvordan dette bør gjøres i praksis. Det er også vanskelig for folk å tilpasse seg endringer i strømprisene. Derfor har vi simulert noen scenarioer.
Studien antar at fleksibiliteten kommer fra tre kilder: fleksibel lading av elbiler, fleksibel romoppvarming i bygg og fleksible varmtvannstanker.
Bygninger og elbiler kan justere forbruket
Vår studie på energisystemer ser på hvordan bygninger og elbiler kan justere strømforbruket ved å følge enkle regler i stedet for strømprisen. Studien undersøker effektene frem mot 2040.
Den første regelen er å jevne ut strømforbruket over døgnet. Den andre regelen er å flytte forbruk til tider hvor det historisk sett har vært lite strømbruk.
I scenarioene har vi forutsatt at fleksibiliteten kommer fra tre kilder:
- Fleksibel lading av elbiler, som for eksempel å lade når du kan og det er billig – ikke når du må.
- Fleksibel romoppvarming i bygg, som å varme opp rom på natten, og skru dagtemperaturen ned, eller å velge “kalde soner” i rom som ikke er i bruk.
- Fleksible varmtvannstanker som kan “time” oppvarmingen når forbruket ellers er lavt.
Studien analyserer de enkle reglene i to fremtidsscenarioer som er i tråd med “prognosen” for den europeiske energistandarden i bygg, fram mot 2040.
Redusert effektbehov til tross for økt forbruk
Til tross for bedre isolasjon og energieffektivisering, viser resultatene at energibehovet til den norske bygningsmassen vil øke frem mot 2040. Resultatene inkluderer lading av elbiler.
Likevel kan behovet for strøm fra nettet reduseres betydelig takket være effektive oppvarmingsteknologier og solcelleanlegg.
Resultatene viser også at forbruksmønsteret for strøm kan endres betydelig fram mot 2040. Ved å utjevne forbruket og/eller flytte det til gunstige tider, kan toppbelastningen i nettet reduseres med 10–12 prosent innen 2040.
Dette kan stabilisere strømnettet og utsette behovet for dyre investeringer.
Vannkraften tilpasser seg
Norges kraftutveksling tilpasses hovedsakelig nabolandene, fremfor fleksibiliteten i forbruket i norske bygninger.
Selv om fleksibilitet har fordeler, viser studien at energioppgraderinger i norske bygninger gir større kostnadsbesparelser enn fleksibilitet.
Mer installasjon av solceller kan gjøre at vi får for mye strømproduksjon midt på dagen. Det blir ikke plass til den i strømnettet.
Våre resultater viser at om vi utjevner stømforbruket i byggene våre, kan vi unngå å strupe overskuddstrøm fra solceller – uten å øke totalforbruket betydelig.
Selv om vi endrer strømbruket vårt i tråd med reglene, har dette begrenset innvirkning på strategiske investeringer i kraftmarkedet. Norges kraftutveksling vil bli den samme, fordi vannkraften tilpasser seg tilgangen til fornybar kraft i landene vi deler kraften med.
Selv om fleksibilitet har fordeler, viser studien at energioppgradering i norske bygninger gir større kostnadsbesparelser enn fleksibilitet.
Disse besparelsene gjelder drift og investeringer i teknologier for energiproduksjon, ikke strømnettet.
Kostnadsforutsetninger
Virkeligheten vil være preget av politiske valg og kan bli annerledes. Forutsetningene vi har satt i denne studien, er at klimamålene oppnås, og at det europeiske kraftmarkedet utvikles med lavest mulig kostnader mot 2040.
Vi har også forutsatt at ny kraftproduksjon kan bygges i Norge og at kraftutvekslingen kan øke.
Det vi finner er at den sterke veksten i fornybar strømproduksjon i Nordsjøen og nabolandene fører til at Norge vil importere strøm omtrent halvparten av tiden i 2040, selv med en firedobling av vindkraft på land i Norge og en dobling av utenlandsforbindelsene.
Selv om bruksmønstrene for strøm i bygningene endres, vil Norge fortsatt være en netto eksportør av kraft til Europa frem til 2040.
Politikken kan påvirke
Det er viktig å understreke at studien skisserer en tenkt fremtid for utviklingen av kraftmarkedet. Virkeligheten vil være preget av politiske valg og kan bli annerledes.
Fokuset i denne studien var på hvordan jevnere strømbruk i bygg påvirker kraftmarkedet i energiomstillingen mot 2040.
Fleksibilitet i bygningsmassen kan være en nøkkelkomponent i denne omstillingen, da det påvirker driftsmønsteret til vannkraften. Fleksibilitet kan også bidra til å løse lokale utfordringer og åpner for mer spennende forskning.
Stian Backe er forsker ved SINTEF Energi innen energisystemer og førsteamanuensis II ved Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse ved NTNU. Backe forsker på samspill mellom energibærere på veien mot nullutslippssamfunnet ved bruk av teknisk-økonomisk analyse av marked og rammeverk.
- Her finner du den vitenskapelige publikasjonen: Impact of activating energy demand flexibility in the building stock: A case study of Norway as a highly electrified country in the European power market – ScienceDirect
Denne kronikken ble først publisert i Energiteknikk
