NETTAVISEN: Sjå for deg at du skal skaffe straum til eit hus på ei aude øy. Den einaste moglegheita er å bygge eigen straumproduksjon.

Ifølge NVE er vindkraft den billigaste måten å bygge på.

Vindturbinen blir sett opp. Så flyttar du inn med familien – men så blir det mørkt. Det blæs ikkje, og du får ingen straum. Det hjelper ingenting at det bles mykje i går.

Alle forstår at det ikkje går. Skal du forsøke noko slikt, må du ha batteri som kan lagre straum frå når det blæs mykje, til når det ikkje bles i det heile tatt.

I kraftverda blir denne ekstra investeringa kalla «systemkostnader». Det er investeringar som gjerast for å få straumsystemet til å fungere. Vindkrafta er nær verdilaus om du ikkje har eit alternativ når det ikkje blæs.

Etter å ha sett prisen på batteri, finn du kanskje ut at det er mykje billigare å installere ein gassomn til varme, og ein liten dieselgenerator for lys og straum.

Norges unike situasjon

I Norge har vi den unike situasjonen at vi har bygd batteria før vindkrafta kom inn.

Mesteparten av straumproduksjon skjer frå vasskraft med magasin. Dette er nesten som batteri, som kan tappast når det er behov, og spare når det ikkje er behov. Dette gjer Norge til landet kanskje er best rusta til å handtere svingingar i produksjonen til fornybar energi som vind.

Systemkostnaden er allereie tatt. Dermed kan vi berre pøse på med vindkraft som gir oss totalt meir straum.

Eller kan vi det?

Den ukjente sjokkrapporten

Nyleg tok imot Nettavisen eit spørsmål frå ein lesar:

– Kor mykje vind og sol kan systemet ta imot, før balansekapasiteten begynner å bli ei utfordring? Eller kanskje sagt på ein annan måte: Kor mykje industri (TWh) med heilt jamt kraftforbruk kan ein bygge i Norge, og utelukkande basere seg på vind og sol som ny kraftproduksjon?

Nettavisen kontakta både NVE og Statnett med dette spørsmålet. Begge viser til ein rapport frå tidlegare i år som dei laga saman, som har gått under radaren for dei fleste. Kanskje ikkje så rart når ein ser korleis den blei «marknadsført»:

«NVE leverte rapport om norsk og nordisk effektbalanse fram mot 2030», var tittelen på meldinga som kom frå energiminister Terje Aasland to dagar etter 17. mai i år.

Rapporten kunne like gjerne fått namnet: «ALARM, ALARM, ALARM!»

Vi tilrår alle å lese den, spesielt sidene 10 til 40. Den er overraskande lettlesen til å komme frå såpass tunge statlege organ. Den skildrar eit straumsystem i Norge og Norden som allereie er strekt til sitt ytste, og dei reknar med at ting vil bli mykje verre framover.

Den skildrar blant anna eit par hendingar i førre vinter, der det heldt på å gå skikkeleg gale.

Forskjell på bensintank og motor

Når vi snakkar om straum, handlar det nesten alltid om kilowatt-timar (kWh). Det er det vi betalar for som forbrukarar. Det kan samanliknast med drivstoff på ein bensintank.

Norge produserer omtrent 140 milliardar kWh straum i året (140 TWh), medan forbruket er litt lågare. Ved å installere meir vindkraft, aukar det talet.

Dette målet er veldig viktig, for det handlar om ein har nok straum til å dekke straumforbruket over tid.

Men det er ikkje alt: Ein stor bensintank gjer at du kan køyre langt, men det er kor mange hestekrefter motoren yter (effekt) som avgjer om du klarar å halde følge med trafikken opp ein bratt bakke.

Behovet for straum varierer mykje både gjennom døgnet, veka og året. Det er lågt på sommaren, og høgt på vinteren. Det er lågt om natta, høgt på morgonen. Høgt på måndag, lågt på søndag.

Og det er her effekt kjem inn: Kor mykje straum ein klarar å produsere i ein gitt augneblink.

– Har ikkje brukt å vere eit problem

– Effekt handlar om at vi har nok straum til kvar ei tid, sjølv på den kaldaste vinterdag. Effekt har ikkje brukt å vere eit problem i Norge, men i åra framover går vi mot ein strammare effektbalanse. Det blir viktig å følge med på utviklinga dei neste åra, sa NVE-direktør Kjetil Lund då rapporten blei lagt fram.

Straumnettet må alltid vere i balanse. Straumproduksjonen må vere like høg som forbruket. Om ein i ein augneblink, i eit minutt, i ein time ikkje har nok effekt, ein umiddelbart redusere straumforbruket.

Det kan bety å kutte ut delar av- eller heile straumnettet. Om ikkje kan det meste av finelektronikk bli øydelagt.

Vi har mykje mindre å gå på enn mange trur

Ei grunnleggjande skildring i rapporten er at alt tyder på at forbruket vil auke meir enn ny kraftproduksjon dei neste åra.

«Fram mot 2030 forventar vi ein betydeleg vekst i kraftforbruket i Norge, hovudsakleg driven av auka forbruk i kraftintensiv industri og elektrifisering av transport. Samtidig ser vi at mykje av den nye produksjonskapasiteten dei siste åra har kommen i form av småkraft og vindkraft», står det i rapporten.

«Vi går dermed mot ein trend der det nasjonale effektbehovet aukar, samtidig som det blir bygd ut lite ny regulerbar produksjonskapasitet», legg dei til.

Dette skapar eit veldig stort problem når straumforbruket er aller høgast. Ifølge NVE er både Norge og Norden allereie i ein situasjon der det berre er så vidt at kraftsystemet ikkje bryt saman når det blir brukt mest straum.

«For eksempel var topplasten 25,2 GW vinteren 20/21, medan den lågaste tilgjengelege produksjonskapasiteten var 25,8 GW. Ser ein føre seg meir ekstreme situasjonar, med kaldare vêr, mindre vind eller forbruksvekst, skal det likevel ikkje mykje til før effektbalansen i Norge nærmar seg 0, eller blir negativ», skriv NVE.

Det betyr at ein berre har hatt 0,5 GW å gå på, noko som er omtrent éin prosent av Norges teoretiske kapasitet om alt blir køyrt på maksimalt samtidig.

«Vi forventar at forbruksvekst vil auke det norske effektbehovet med mellom 2 og 6 GW fram mot 2030. Kor mykje av dette forbruket som vil vere fleksibelt er svært usikkert. Samtidig ventar vi i same periode berre 0,6 GW auke i tilgjengeleg vintereffekt frå produksjon», skriv NVE.

Ekstra ille er det at straumnettet har så mange flaskehalsar, at det ikkje hjelper at det er nok effekt totalt sett – om ikkje straumen kjem fram dit den skal. Austlandet (NO1) er spesielt utsett om det kniper.

Vind og sol hjelper ikkje til når det er mest behov

Det store problemet er ifølge Statnett og NVE heilt klart vindkrafta.

Det er bygd ut svært mykje vindkraft i Nord-Europa og Norge dei siste åra. Det betyr at «installert effekt» i det norske straumnettet har auka med nær 25 prosent på 10 år. Isolert sett betyr det at vi er betre rusta enn før.

Problemet er ifølge Statnett og NVE at høgt forbruk gjerne skjer når det er minst vindkraftproduksjon. Ein kan ikkje ein gong stole på at vindkrafta hjelper litt når det er som verst.

«Vi har sett på dei timane i året med 1 prosent høgast forbruk, og deretter funne maksimum og minimum vind- og solkraft i desse timane for vêråra 1981 til 2010. Modellen gir eit minimumsbidrag på 0 prosent av installert vindkraft for kvart bodområde i Norge, og 3 prosent for heile Norge.»

Straumforbruket er normalt høgast når det er ekstra kaldt på vinteren. Det skjer som regel når det er skyfri himmel og høgtrykk. Då blæs det lite.

Alle andre vil ha problem samtidig

Ifølge NVE og Statnett kan ein heller ikkje rekne med at det er gode moglegheiter for import i slike periodar:

«For Norden er tilsvarande tal 4 prosent, og 6 prosent om vi ser på Norden saman med England, Tyskland og Nederland. Dette viser at dei same vêrsituasjonane kan prege store område, og gi lite tilgjengeleg uregulerbar kraft i fleire land samstundes. På grunn av sesong- og døgnprofilane til solkraft, kjem mesteparten av dette minimumsbidraget frå vindkraft. Resultata viser at vi berre kan stole på ein liten del av den installerte vind- og solkrafta i dei mest ekstreme situasjonane.»

Når alle manglar uregulerbar kraft samtidig, får det konsekvensar:

«Med aukande del vindkraft i det nordeuropeiske kraftsystemet,vil vindfattige periodar typisk føre til høg etterspurnad etter annan type kraftproduksjon til å dekke forbruket samstundes i mange land», skriv dei.

Dei viser til ein situasjon på morgonen i februar 2021, då straumforbruket var svært høgt, medan vind og sol berre bidrog med 1,2 GW av ein total kapasitet på 32 GW.

Norden trong då ein straumimport på 5 GW, som er meir enn kapasiteten Norge har til England, Tyskland og Danmark kombinert.

Når stadig meir stabil kraftproduksjon blir lagt ned i Europa, blir det stadig meir usikker kor denne «annan type kraftproduksjon» skal komme frå.

«Fram mot 2030 er det venta ein strammare effektbalanse i både Norden og Nord-Europa. Dette gjer at fleire nordeuropeiske land vil kunne bli stadig meir avhengige av import frå tilgrensa land i stramme effektsituasjonar. Dette skaper økt uvisse knytt til kor mykje produksjonskapasitet som til kvar ei tid vil vere tilgjengeleg for import til både Norge og Norden frå tilgrensa land i åra som kjem. I lys av dette er det viktig å planlegge for, og sikre, ein tilfredsstillande effektbalanse på nasjonalt nivå», blir det peika på.

Samstundes blir det åtvara om at utfasing av kol- og kjernekraft kan forsterke problema.

«Utfasing av termisk kraft og problem med franske kjernekraftverk gjorde at tilgangen på effekt i Europa var betydeleg svekt vinteren 21/22.Vi kan derfor spørje oss kva som hadde skjedd denne vinteren om vi i tillegg hadde fått ein situasjon med lite vind og høgt forbruk i éin enkelttime i Nord-Europa»

Marknaden for ekstra kraft skrumpar inn

Statnett er veldig klar på at med stadig meir ujamn vindkraftproduksjon, blir det veldig mykje vanskelegare å drifte nettet på ein forsvarleg måte. Det å halde balansen i nettet blir komplisert når både produksjon og forbruk blir endra på uføreseielege måtar.

«Auken i vindkraftproduksjon både i Norden og Nord-Europa er venta å kunne føre til ytterlegare aukingar i ubalansane i Norge og Norden. Store ubalansar er problematiske fordi TSO-eine [Statnett, red.anm.] i ein slik situasjon bruker opp regulerkraftboda til balansering. Det vil då vere få reservar igjen til å handtere eit større utfall», står det i rapporten.

I denne saka snakkar vi mest om når det er for lite straum, men i førre veke har vi også sett eksempel på at det blir produsert for mykje straum. Det er eit nesten like stort problem, som vil bli større jo meir fornybar kraft som blir bygd ut.

For å sikre at det alltid er balanse, er det ein eigen straummarknad dei færraste har høyrt om med forkortingar som RKOM, mFRR og aFRR, der kraftverk (og industri) blir betalte for å justere produksjonen etter nettets behov.

Men kapasiteten her er avgrensa, og har blitt meir avgrensa fordi meir kapasitet til import- og eksport gjer at vasskraftverka blir brukte på ein heilt annan måte som gjer at det er mindre buffarar å nytte.


Statnett forklarar dette veldig enkelt:

«I Norge har det tradisjonelt vore rikeleg tilgang på reservar fordi produksjonskapasiteten i vasskraftsystemet som oftast har vore større enn forbruk og eksport. Mange vasskraftaggregat blir køyrt optimalt ved ca. 80 prosent av maksimal effekt, og produsentane vil ofte køyre rundt dette punktet for å få mest mogleg energi ut av vatnet. Dermed oppstår det automatisk ein margin som kan levere reservar. I tillegg kan mange vasskraftaggregat startast opp raskt, og dei vil då kunne bidra til reservar sjølv når dei ikkje produserer i utgangspunktet. Denne reserven blir utfordra i dag fordi eksportkapasiteten har auka, og all vasskraftkapasitet oftare blir nytta i døgnmarknaden.»

Så kva skal ein gjere?

Dermed er vi kommen tilbake til starten: Huset med ein vindturbin i hagen, som treng eit alternativ når det ikkje blæs og det er behov for straum.

Ifølge rapporten er det fleire ting ein kan gjere: Den mest openberre er å bygge ut meir vasskraft, eller oppgradere eksisterande kraftverk slik at dei kan tilby mykje meir effekt. Det er ingen tvil om at NVE- og Statnett sine fagfolk eigentleg ønsker dette skal skje.

Potensialet er enormt, men slik utbygging er ikkje uproblematisk. Den største utfordringa er at det har store miljøkonsekvensar, som er hovudårsaka til at vasskraft knapt har blitt bygd ut dei siste tiåra.

Det blir ikkje enklare av ny vasskraftskatt. Lyse melde at dei skrinla planar om ei slik oppgradering som skulle gi 600 MW høgare effekt fordi det ikkje lenger blei lønnsamt.

Men det finst alternativ:

«Andre teknologiar som vil kunne gi auka tilgjengeleg effekt og fleksibilitet på produksjonssida er investeringar i batteri, hydrogen og topplastverk. Desse teknologiane kan ha høge investeringskostnader», skrive NVE og Statnett.

Batteri er ekstremt dyrt. Med hydrogen mistar ein rundt 60 prosent av energien. Og «topplastverk» er i stor grad ein eufemisme for gasskraft eller andre teknologiar som forureinar mykje. I Sverige har dei blant anna oljekraftverk som står klar til å slå inn.

Kven som skal betale for dette, vil ikkje NVE seie noko om. Dei viser til at dette er eit politisk spørsmål.

Men i rapporten gjer dei det i alle fall klart at det kan vere pengar å tene, for prisane vil bli høge framover:

«[ …] med meir volatile kraftprisar og fleire pristoppar vil insentiva til meir utstrekt investering kunne auke i framtida».