Vindkraft. LA NATUREN LEVE Faktaark nr. 2 Om vindkraftens lønnsomhet og om energikostnader. Revidert april 2016

Transkript

1 LA NATUREN LEVE Faktaark nr. 2 Om vindkraftens lønnsomhet og om energikostnader Revidert april 2016 Dette er en revisjon av «Faktaark nr. 2 om vindkraftens lønnsomhet» som ble utgitt i mai Dataene er hentet fra NVEs rapport «Kostnader i energisektoren», utgitt i mai 2015 ( med mindre annen kilde er angitt. I tillegg har vi hentet informasjon fra studien «Det norske energisystemet mot 2030» av professor og forskningssjef ved Institutt for energiteknikk ved Universitetet i Oslo, Kjell Bendiksen. Vindkraft Dataene for vindkraft er basert på kostnadene til de vindkraftverkene som ble satt i drift i perioden Det gjelder bare 5 stykker og påliteligheten /overføringsverdien er beheftet med betydelig usikkerhet. I tillegg har NVE kalkulert hva man antar vindkraftprosjekter betinger av investeringer i 2014 og framover- senere kalt referanseprosjekt- bl.a. som følge av teknologiutvikling og optimalisering. Referanseprosjektet (eller framtidig vindkraftprosjekt) har en antatt levetid på 20 år. Stort sett mener NVE at energikostnaden vil bli redusert med 20 % sammenlignet med prosjektene som ble satt i drift i Gjennomsnittskostnadene til prosjekter satt i drift i var 46 og 52 øre/kwh ved en kalkulasjonsrente på hhv 4 og 6 %. Tilsvarende energikostnad for referanseprosjektet/framtidig vindkraftprosjekt oppgis til 40 og 44 øre/kwh med en driftstid på 3200 timer/år. Prosjektene som ble igangsatt oppnådde imidlertid en driftstid på 2963 timer altså 8 % mindre. Det er derfor grunn til å anta at referanseprosjektets energikostnad er vel optimistisk. Til sammenligning oppgir Statkraft en energikostnad på 38 øre/kwh ved en kalkulasjonsrente på 4 % for de planlagte vindkraftanleggene på Fosenhalvøya, et av de største landbaserte vindkraftprosjektet i Europa. Dette prosjektet er angivelig lokalisert på det stedet i Norge hvor vindforholdene er best. Energikostnaden for vindkraft er mest følsom for investeringskostnadene. En økning på 10 % vil øke energiprisen med ca. 2,5 øre/kwh. Dersom levetiden på anlegget reduseres med 2 år vil energikostnaden øke med ca. 2 øre/kwh. Dessuten synes ikke kostnadsberegningen å ha tatt hensyn til at effekten av et vindkraftverk avtar med økende driftstid. I følge «Renewable Energy», vol.66 -juni 2014 side (som brukes av Norwea for beregning av slitasjekostnader på vindturbiner), vil effekten av slitasje over en 20 års periode resultere i at

2 den gjennomsnittlige kostnaden for strøm som produseres vil øke med 9 % over anleggets levetid. Det betyr ca. 3,4 øre økt kostnad for vindkraftverket på Fosen. Vannkraft Vannkraftanlegg har en stipulert levetid på 40 år- (noe som synes kort); og kalkulasjonsrenten er satt til 4 % (samme som for vindkraft beregningene over). Vannkraft er langt billigere enn vindkraft og NVE har beregnet at den gjennomsnittlige energikostnaden for de prosjektene som det er søkt om, til 25,5 øre/kwh. Økonomisk potensiale for vannkraft er anslått til 213,8 TWh gjennomsnittlig pr år. Ved å oppruste og oppgradere gamle anlegg kan man øke vannkraftproduksjonen med ca. 7 TWh/år. Det er under bygging /gitt tillatelse til bygging av 5 TWh/år og et restpotensiale på 18,7 TWh/år. Våtere klima de kommende årene kan gi ytterligere 5 TWh/år i økt kraftproduksjon (ref. «Det norske energisystemet mot 2030»). Det er således et stort uutnyttet potensial i vannkraften. Den kan bygges ut til en kostnad som er langt lavere enn vindkraft og med betydelig mindre miljøødeleggelse, dog med unntak av enkelte småkraftverk. Havvind I første halvdel av 2014 var 73 havvindkraftverk tilknyttet nettet i Europa (11 land). Disse hadde en samlet effekt på 7343 MW (7,343 GW) og ytterligere 1200 MW var under bygging. (Til sammenligning har det norske kraftsystemet en installert effekt på MW). Den europeiske vindkraftforeningen (EWEA ) estimerer en mulig utbygging av havvind i Europa på 40 GW (1 GW=1000 MW) innen 2020 og 75 GW på verdensbasis. Teknologien for havvind er umoden og datagrunnlaget for kostnadsberegningene er hentet fra utenlandske prosjekter. NVE regner med en energikostnad pr i dag på mellom 70 og 127 øre/kwh. Det antas imidlertid at denne formen for energiproduksjon har store muligheter for kostnadsreduksjoner. NVE antyder en energikostnad på mellom 50 til 80 øre/kwh for framtidig havvindkraft, men dette er basert på svært usikre forutsetninger. Fordelen med havvind er imidlertid betydelig i form av redusert støyplage for mennesker, mindre naturødeleggelser enn landbasert vindkraft og høyere brukstid (3800 fullast timer/år). De negative konsekvensene av infralyd fra vindturbiner til havs er ikke kartlagt, men kan representere betydelige miljøtrussel for enkelte arter som lever i havet. Solenergi I 2004 var den samlede globale installerte effekt fra solenergi 4 GW. I 2013 ble det satt i drift hele 39 GW basert på solceller- den samlede globale solenergiproduksjonen var i 2013 økt til 139 GW. Til sammenligning er installert effekt fra solceller i Norge ca MW (0,01 GW). Mengden sollys betyr mye for effektiviteten. Eksempelvis er solinnstrålingen på de mest gunstige stedene i verden ca KWh/m2 pr år, mens den i Sør-Norge er ca. 965 KWh/m2 pr år- og i Tromsø ca. 700 KWh/m2 pr år. Kostnadene til solenergi har falt mye de siste

3 årene, hovedsakelig på grunn av overproduksjon av solceller. Til eneboliger ligger middelkostnaden på ca. 1,60 kr pr KWh, mens energikostnaden for strøm produsert i frittstående solcelleparker er ca. 1,20 kr pr KWh. Solcelleteknologien er ikke moden og det antas å ligge betydelige kostnadsreduksjoner i den fremtidige utviklingen. I følge NVE antar IEA at energikostnadene til solenergi kan falle med 30 % de neste 15 årene, Da vil energikostnaden fra frittstående solcelleanlegg bli ca. 90 øre/kwh - og ca. 100øre/KWh fra solcelleanlegg i eneboliger. Disse beregningene forutsetter en strålingsintensitet på 1000 W/m2 kostnadene blir derfor stekt avhengig av solforholdene der anleggene plasseres. En stor økonomisk fordel ved solcelleanlegg i bygninger er at man slipper å betale nettleie (i motsetning til kraft fra vindturbiner). En viktig faktor er også at solcelleanlegg, brukt på denne måten, har ingen/minimale konsekvenser for natur og mangfold. Brenselceller-Hydrogen Siden hydrogen er en mulig energibærer og aktuell for lagring av energi har det interesse å se på hvor kostnadseffektiv denne teknologien er. Det er flere typer brenselceller og flere energibærere kan brukes som energikilde (hydrogen, naturgass, biogass, metanol). Når det gjelder vindkraft er den mest aktuelle energibæreren hydrogen. Typisk virkningsgrad er 65-70%. Det er imidlertid av økonomisk betydning at man kan selge biproduktet (for eksempel oksygen) som samtidig blir produsert ved anoden. Tanken er at man kan lagre energi fra vindkraft ved å framstille hydrogen ved elektrolyse. Den kan man senere bruke som drivstoff i brenselceller, noe som vil produsere elektrisk strøm og varmeenergi på tider det er liten tilgang på vind- og solkraft. Kostnaden ved brenselceller er i dag for høy til at den kan kommersialiseres til lagring av energi i stor skala. Den største utviklingen av brenselcelleteknologien har man i samferdselssektoren, der flere bilprodusenter har drevet utviklingen relativt langt. Toyota regner med å presentere den første hydrogenbilen sin i Norge i Det største problemet med hydrogenbiler i Norge i dag er mangel på fyllestasjoner. De første stasjonene er imidlertid under bygging. I likhet med batteriteknologien er levetiden også en stor utfordring for brenselcelleteknologien. Det er interessant å merke seg at energieffektiviteten på en hydrogen-brenselcellebil (ca. 60 %) er nesten dobbelt så høy som for bensin og dieselbiler (ca. 30%). Energieffektiviseringstiltak i bygg. Gevinsten ved å gjennomføre energieffektiviseringstiltak (ENØK) varierer selvsagt med byggets tilstand, plassering og andre forhold. NVE har imidlertid gjennomført en beregning av hva kostnaden er ved å gjennomføre ulike typer ENØK tiltak i småhus og i kontorbygg. Varmepumpe (luft-luft) er blant de rimeligste. For hus som ikke er isolert kan ENØK tiltakene koste fra 0,50 kr/kwh og oppover. Det mest lønnsomme er isolering av tak eller kaldt loft. Dette er særlig lønnsomt dersom man allikevel skal skifte taket eller foreta større oppgradering. Andre svært lønnsomme ENØK-tiltak kan være gjenvinning av ventilasjonsvarme. Det gjelder særlig institusjonsbygg som sykehus, barnehage, skoler

4 kontorer, hoteller etc. hvor kostnaden pr. spart KWh kan ligge betydelig under 50 øre. For småhus er dette tiltaket mindre lønnsomt- med en gjennomsnittlig kostnad på ca. 2 kr pr. spart KWh, omtrent det samme som for skifting av dører og vinduer i småhus. Et annet svært lønnsomt ENØK tiltak er behovsstyrt styring av ventilasjonen i næringsbygg. (styrt av tilstedeværelse, temperatur, luftmengde) hvor kostnaden for å spare strøm i gjennomsnitt ligger på ca. 0,25 -til 1 kr/kwh. Natt- og helgesenkning gir litt mindre økonomisk gevinst, men koster stort sett gj.snittlig mellom 1 kr (i småhus) og 0,5 kr/kwh i skoler. Ny belysning i bygg kan også være lønnsomt man må da skifte ut gamle armaturer med lavenergibelysning. Størst gevinst gir dette i kontorer, forretninger, sykehus og hoteller. I tillegg finnes en rekke andre ENØK tiltak som har bra lønnsomhet, men av plasshensyn går vi ikke inn på dem her (styringssystemer for belysning, automatisk solskjerming, energioppfølgingssystem som er aktuelt ifm innføring av nye strømmålere, solfangere). Hovedpoenget ved all energieffektivisering er dette: En spart KWh er langt mer lønnsom enn en nyprodusert KWh! Dessuten trenger den sparte KWh hverken kraftlinjer eller naturødeleggelser. Ifølge professor Kjell Bendiksen (Det norske energisystemet mot 2030) er det tekniske potensialet for energieffektivisering ved å oppgradere hele bygningsmassen til nullenergibygg beregnet til 31,5 TWh pr år i At man i dag subsidierer bygging av ny, naturødeleggende vindkraft med mellom milliarder kroner (fram til 2030) i stedet for sterkere subsidiering av Enøk- tiltak (som heller ikke betinger økt linjekapasitet), fremstår som både miljømessig og økonomisk uforståelig. Kjernekraft Kostnadene ved produksjon av kjernekraft varierer mye, men blir av NVE anslått til drøyt 40 øre/kwh (inkl riving av anlegget og avfallsdeponering). Det er interessant å merke seg at det finske kjernekraftanlegget som er under bygging har en installert effekt på 1600 MW og vil med en driftstid på 7800 timer gi en elproduksjon på hele 12,5 TWh/år! Kjernekraft utgjorde i % av verdens kraftproduksjon med 392 GW (12 ganger større enn samlet norsk effekt). IEA anslår at kjernekraftproduksjonen vil øke til 12% (624 GW) i Gasskraft Kostnadene ved produksjon av strøm fra gass avhenger hovedsakelig av om spillvarmen kan utnyttes (for eksempel i fjernvarmeanlegg). De avhenger også av størrelsen på anlegget og viktigst av alt; avhengigheten av prisen på gass. Dersom man forutsetter at spillvarmen utnyttes og at anlegget er på min 150MW kan kostnaden bli på noe over 40 øre/kwh. Norge har i dag to større gasskraftverk hvorav det ene er besluttet nedlagt (på Kårstø), mens

5 gasskraftverket på Mongstad i lengre perioder har gått på halv kapasitetsutnyttelse. Gasskraft slipper ut halvparten så mye CO2 pr produsert KWh som kull. I mange år ennå vil derfor eksport av norsk gass, brukt til erstatning for dagens kullkraft, være vårt viktigste bidrag til reduksjon av de globale CO2-utslippene. Kullkraft Kostnadene til elkraft basert på kull varierer mest med prisen på kull, størrelsen på kraftverket og avsetningen på spillvarmen. Normalt har det vært billigere å produsere strøm fra kull enn fra gass, men avgift på CO2 har redusert denne fordelen. I følge kostnadsanslagene til NVE ligger kostnadene på strøm fra et kullkraftverk på 740 MW på 42,5 øre/kwh. Med lave kullpriser kan marginalkostnaden på elkraft fra kull komme ned i under 25 øre/kwh. Energi fra kull har den laveste energikostnaden i de fleste land - inklusive CO2 og NOx avgifter. Selv om energiproduksjon fra gass slipper ut ca. halvparten så mye CO2-ekvivalenter som kull pr. produsert KWh, er det likevel gasskraften som tas ut av markedet dersom det produseres for mye strøm. På global basis står kullkraft for bortimot 40% av all elektrisitetsproduksjon. Kullkraft spiller en viktig rolle som balansekraft i de fleste land i verden, fordi en den enkelt kan tilføres nettet når vinden stilner eller solen ikke skinner. Slik vil det være i årtier fremover, på tross av den omfattende fornybarutbygging som nå pågår. Energi og effektlagring Hovedproblemet med vind- og solenergi er at det er ferskvare: Den kan ikke lagres, men må brukes i det øyeblikk den produseres. Hvis det oppstår ubalanse mellom elforbruk og elproduksjon i strømnettet, innebærer det at frekvensen endres, noe som kan bety at mange av dagens elektroniske apparater kan ta skade. Energi kan lagres på ulike måter; for eksempel ved å bygge pumpekraftverk: Det vannet som slippes ut ved kraftproduksjonen, samles i et lavereliggende magasin, evt. sammen med andre tilsig. Derfra pumpes det opp igjen til hovedmagasinet, som produserer kraft. I Norge har vi noen få pumpekraftverk som vanligvis pumper vann om sommeren og produserer kraft om vinteren. Det er hovedsakelig forskjellen i priser ved pumping og produksjon som avgjør lønnsomheten til et pumpekraftverk. Virkningsgraden til et pumpekraftvekt avhenger av virkningsgraden til generatoren og pumpen, i tillegg til effekttapet i elkablene. Totalt kan dette gi en virkningsgrad på ca. 80%. Andre teknologier for lagring av energi er batterier, komprimering av luft, superledere, superkondensatorer, svinghjul og hydrogenlagring kombinert med brenselceller. Alle disse lagringsmetodene er i mer eller mindre bruk, men felles for dem alle er at de teknologiske og økonomiske løsningene for lagring i stor skala ennå ikke er funnet. Det betyr at det største problemet med sol- og vindkraft i lang tid vil være å lagre den strømmen som produseres. Vannkraften viser igjen sin overlegenhet ved at energien kan lagres i vannmagasinene og produsere kraft når det er behov. Dette er en

6 kvalitetsforskjell som det er all grunn til å tro at vil bli prissatt om få år. Det vil sette vannkraften i en enda mer gunstig posisjon enn vind- og solkraft. Trenger vi mer strøm? I følge prof. Kjell Bendiksen («Det norske energisystemet mot 2030») kan den norske elproduksjonen økes til TWh/år innen I 2015 var den på ca. 145 TWh ( Økningen kommer fra økt nedbør/våtere klima, oppgradering av gamle vannkraftanlegg, litt småkraft, litt vindkraft, økt bruk av bioenergi og fjernvarme samt energieffektivisering. Bendiksens studie viser også at strømforbruket kan reduseres til TWh/år, selv med en massiv omlegging fra fossilt til elektrisitet. Det forutsetter imidlertid politiske prioriteringer og vedtak som vi hittil ikke har sett. Den største energieffektiviseringen vil komme innen transportsektoren hvor det fossile energiforbruket kan reduseres med 60 % eller 35 TWh/år (ved effektivisering og omlegging) innen Bendixen hevder at det innen byggsektoren kan spares 24 TWh pr år (varmepumper, solfangere, energistyring og passivt tiltak). Summa summarum viser Bendiksens studie at Norge, avhengig av de politiske vedtak som treffes, kan ha en overproduksjon av strøm på 60 TWh (= 60 milliarder kilowatt timer) pr år i Sett på denne bakgrunn er det derfor fullstendig meningsløst å bygge vindkraft i Norge. Det finnes ikke noe energipolitisk behov for den og den er svært arealkrevende og naturødeleggende. Naturødeleggelsene blir særlig store i vår ofte tilnærmet uberørte natur. Man skal ellers merke seg at alle land i EU, bortsett fra Luxemburg, har som målsetting å bli selvforsynt med elektrisitet. Dagens norske fornybarregime, med massiv subsidiering av vind- og solkraft, er ikke basert på vår energipolitiske virkelighet, men på et ønske om klimapolitisk handlekraft. Bare så synd at tiltakene har rent symbolsk verdi uten påviselig effekt for klimaet. Dette er klart påvist av fremtredende norske forskere. Våre etterkommere vil neppe tilgi oss dersom vi ikke slutter å ødelegge naturen på symbolpolitikkens alter.