NORSK ELEKTROTEKNISK LANDSMØTF SKIEN 4. OG 5. SEPTEMBER NORGE SOM PUMPEKRAFTVERK FOR NORD-EUROPA - TEKNOLOGISK OG MILJØMESSIG UTFORDRING.



Like dokumenter
Miljøvirkninger av økt installert effekt i norsk vannkraftproduksjon

Vi får lavere kraftpriser enn Europa Selv om vi bygger mange kabler

Utkoblbart forbruk. Kabelstrategi Offshore/Utland. Hva skal sikre fleksibilitet i fremtiden? Jan Bråten

KRAFTSITUASJONEN. Andre kvartal Foto: Bygdin nedtappet i 2012, Bjørn Lytskjold

Energy Roadmap Hva er Norges handlingsrom og konsekvensene for industri og kraftforsyning? Energirikekonferansen 7. 8.

Norges vassdrags- og energidirektorat Kvoteprisens påvirkning på kraftprisen

Kraftsituasjonen pr. 11. januar:

Fornybar energi: hvorfor, hvordan og hvem? EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Norge er et vannkraftland!

EUs fornybarmål muligheter og utfordringer for norsk og nordisk energibransje

Elkraftsystemet muliggjør utnyttelse av: Disposisjon. Dimensjonerende forhold i elkraftsystemer

Kraftsituasjonen pr. 24. mai:

Analyse av Transportkanaler - foreløpige resultater. Eirik Bøhnsdalen

Balansekraft, kabler og effektkjøring

Fjernvarme som varmeløsning og klimatiltak

Norges vassdrags- og energidirektorat. Kraftsituasjonen Andre kvartal 2014

Biokraft Er teknologien effektiv nok?

SAMSPILL MELLOM ELEKTRISITET OG FJERNVARME PÅ LOKAL- OG SYSTEMNIVÅ

Statnetts oppdrag og nettutviklingsplaner. Energirike, 24. juni 2011, Haugesund Bente Hagem, Konserndirektør, Kommersiell utvikling

MELLOMLANDSFORBINDELSER OG NETTFORSTERKNINGER- BEHOV OG LØSNINGER

CO 2 -fri gasskraft. Hva er det?

KRAFTSITUASJONEN. Andre kvartal Foto: Bygdin nedtappet i 2012, Bjørn Lytskjold

Klimapolitikk, kraftbalanse og utenlandshandel. Hvor går vi? Jan Bråten, sjeføkonom Statnett 27. januar 2009

Kraftsituasjonen pr. 12. april:

Kraftsituasjonen veke 1, 2019

Norges vassdrags- og energidirektorat

Vurdering av vindkraft offshore til reduksjon av klimagassutslipp

Elkraftteknikk 1, løsningsforslag obligatorisk øving B, høst 2004

Langsiktig markedsanalyse

Neste generasjon kraftsystem Auke Lont, CEO Statnett

Stort energi- og miljøpotensiale

Muligheter og utfordringer med norsk krafteksport

HVDC-kabler -utfordringer for systemdriften

SLIK BLIR FREMTIDENS KRAFTSYSTEM. Gudmund Bartnes Seniorrådgiver

Offshore vind. Konserndirektør Energi Wenche Teigland BKK AS. Energirikekonferansen Tirsdag 11. august 2009

Bioenergi marked og muligheter. Erik Trømborg og Monica Havskjold Institutt for naturforvaltning, UMB

Norge er et vannkraftland!

Vannkraft gårsdagens, dagens og morgendagens viktigste energikilde

Eierseminar Grønn Varme

Kraftsituasjon Presseseminar

Fornybar energi. - eksport til Europa eller mer kraftkrevende industri i Norge. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Forbrenningsavgiften: KS Bedrift Avfall, Avfall Norge, Norsk Fjernvarme og Energi Norge

Kjell Bendiksen. Det norske energisystemet mot 2030

Endring i prisrisiko - Prisområder i Sverige - Markedskobling

Varmemarkedets utvikling og betydning for fleksibiliteten i energiforsyningen. SINTEF Energiforskning AS SINTEF Byggforsk SINTEF Teknologi og samfunn

Hvor står gasskraftsaken?

Det norske kraftsystemet

Ny kraft. innenlands bruk eller. eksport?

KRAFTSITUASJONEN. Andre kvartal 2019

Statkraft Agder Energi Vind DA

Norsk kabelstrategi konsekvenser og muligheter for norske produsenter. Edvard Lauen, Agder Energi

Tilsig av vann og el-produksjon over året

SET konferansen 2011

Kraftsituasjonen pr. 1. november: Økt norsk kraftimport

Kan vannkraft bidra til at Norges forpliktelser i Fornybardirektivet innfris. Kjell Erik Stensby, NVE

!"#$%&' ( &)& * % +,$ - (. / (.

Norges rolle som tilbyder av fleksibilitet til Europa i fremtiden

KRAFTSITUASJONEN. Første kvartal 2018

Norges energidager Søppelkrigen skal norsk avfall brennes i Norge eller Sverige.

Hvorfor er Norge en klimasinke?

SOL I KRAFTSYSTEMET EFFEKTER AV SATSINGEN PÅ FORNYBAR ENERGI I TYSKLAND

Kraftsituasjonen veke 50, 2016

Kraftsituasjonen pr. 7. november:

Et norsk elsertifikatmarked Arne Jakobsen, GreenStream Network AS, 13 mars 2006

Økt bruk av biobrensel i fjernvarme

Oversikt over energibransjen

Kraftsituasjonen pr. 18. mai:

To biobaserte kraft-varmeanlegg Forgassing på Campus Evenstad

Norges vassdrags- og energidirektorat

NØK Holmen biovarme AS Fjernvarmeleverandør på Tynset

Energiplan for Norge. Energisystemet i lys av klimautfordringene muligheter, myndighetenes rolle og nødvendig styringsverktøy.

Klimautslipp fra elektrisitet Framtidens byer

KRAFTSITUASJONEN Fjerde kvartal og året 2018

Hvordan kan prisen på biogass utvikle seg? - Et kvalitativt «best guess» Den Norske Gasskonferansen v/audun Aspelund, Lyse Neo

Foto: Øyvind Halvorsen, Innovasjon Norge

Markedskommentarer til 1. kvartal 2010

Kjell Bendiksen Det norske energisystemet mot 2030

Evaluering av energiloven Vilkårene for utvikling av varmesektoren

! " # $ % & !$ ) * +,

Fordeler med bioenergi! Hvordan man får et anlegg som fungerer godt.

Alle grafer og diagrammer

Grønne sertifikat sett fra bransjen

Regulering av fjernvarme

Avfallsförbränning blir återvinningsklassad

Uttak av energi fra tidevann og havstrøm

Plusshus og fjernvarme

Ny epoke for verdensledende norsk industri

Hydrogen i Norge og samhandling mellom dagens gassbransje og hydrogenmiljøet

Ny epoke for verdensledende norsk industri

Statsbudsjettet Høring i energi- og miljøkomiteen. 26. Oktober 2011

Kraftsituasjonen veke 24, 2016

Klimapolitikken vil gi oss merkbart dyrere energi!

Er kvotesystemet det beste virkemiddelet for å redusere CO2 utslipp? Rolf Golombek 16. oktober 2009

Vindkraft og annen fornybar kraft Hva skal vi med all strømmen? Naturvernforbundet, 25. oktober 2009 Trond Jensen

Energivennlig utvikling av Daleområdet. Utarbeidet av Øystein Lindberg/Multiconsult Presentasjon for Lyse, på vegne av Dale Eiendomsutvikling

Status 2020: Overflod og eksport av kraft og industri

Kraftsituasjonen pr. 21. juni:

Elsertifikatmarkedets effekt på kraftmarkedet

Energi, klima og miljø

1. kvartal 2008 KVARTALSRAPPORT PR

Transkript:

NORSK ELEKTROTEKNISK LANDSMØTF SKIEN 4. OG 5. SEPTEMBER NO9605545 NO9605545 NEI-NO--739 NORGE SOM PUMPEKRAFTVERK FOR NORD-EUROPA - TEKNOLOGISK OG MILJØMESSIG UTFORDRING. "Tekniske konsekvenser for det termiske system ved samkjøring med Norge, praktisering av ELSAM-avtalen*' RECEIV JAN 2 9 STI Ole Rismark Energiforsyningens Forskningsinstitutt AS, Trondheim OF im ooamm m wtrnnw VOL

DISCLAIMER Portions of this document may be illegible in electronic image products. Images are produced from the best available original document.

SINTEF CRUPPEN 1. BESKRIVELSE AV KRAFTSYSTEMET TIL ELSAM ELSAM er en "paraplyorgansisasjon" som har som oppgave å optimere driften av alle de sentrale kraftverk som finnes på Jylland. De sentrale kraftverkene eies av lokale kraftselskaper (Vestkraft, Fynsverket, Midtkraft, etc) Jyllands kraftforsyning kan deles i følgende hovedkategorier : - ELSAMs sentrale kraftverker - Elverkseide desentrale kraftverker (disponeres av ELSAM) - ELSAMs vindmøller - Private desentrale kraftverker - Private vindmøller ELSAMs sentrale produksjonssystem består av 9 ulike kraftverk med til sammen 17 kraftverksblokker. Det er disse 17 blokkene som inngår i ELSAMs produksjonsoptimering. 1.1 Sentrale kraftverker Figur 1.1 viser hvor de sentrale verk er lokalisert på Jylland og Fyn. Figur 1.1 Lokalisering av ELSAMs sentrale kraftverker på Jylland og Fyn. (Kilde : Dansk Elforsynnigs statistikk 1994). Tabell 1.1 viser en oversikt over ELSAMs sentrale kraftverk med sentrale parametre for el- og varmeproduksjon.

SINTEF CRUPPEN Tabell 1.1 Oversikt over ELSAMs sentrale kraftverker Navn Byggeår Eleffekt (MW) Varmekap. (MJ/s) Brendsel Maxelvirk.grad Avsvovli ngsanl. Fynsverket B3 1974 269 279 /gass 39% Nei Fynsverket B7 1991 400 450 44% Ja Studstrupv. Bl 1968 152-40% Nei Studstrupv. B2 1972 262 - Olje 41% Nei Studstrapv. B3 1984 350 455 42% Ja Studstrupv. B4 1984 350 455 42% Ja Randersv. Bl 1983 45 105 - Nei Vendelssysv B1 1967 130-15 34% Nei Vendelssysv B2 1977 295 42 40 Ja Aalborgv B1 1973 269 296 40 Ja Skærbækv. Bl 1964 100 155 36% Nei Skærbækv. B2 1964 269 160 39% Nei Enstedsv. B3 1979 300 78 43% Nei Esbjergv. B2 1969 245 290 KulVolje 41% Nei Esbjergv. B3 1992 382 460 KulVolje 46% Ja Herningv B1 1983 89 174 KulVolje - Nei De eneste to verkene med DeNOx renseutstyr er Enstedsverket blokk 3 og Vendelssysverket blokk 2. Total installert eleffekt er på 4176 MW I perioden frem til år 2000 foreligger planer for følgende vedtatte nybygginger: - Ny blokk ved Skærbækverket på 396 MW driftstart oktober 1997, naturgassfyrt. - Ny blokk ved Studsrupverket på 89 MW driftstart 1999, fyrt med kull/halm/flis. - Ny blokk ved Vendelsyssverket på 385 MW driftstart 1998, fyrt med kull/olje. Alle disse verkene har høye elvirkningsgrader. I den samme perioden vil sannsynligvis noen av de eldste blokkene skrotes, uten at vi vet hvilke. Nesten alle de sentrale kraftverksblokkene produserer el og varme samtidig. Dette medfører vanskeligheter når det gjelder å regulere elproduksjonen.

BINTCF CRUPPEN Figur 1.2 viser prinsippielt hvordan sammenhengen mellom el og varmeproduksjon er for de sentrale kraftverksblokkene i ELSAM-systemet B-produk^on 60 0 100 Varrmprodi^'on Figur 1.2 Arbeidsområdet for kraftvarmeblokker (prinsipiell figur) Denne figuren viser at ved gitte varmelaster er elproduksjonen låst til mellom en nedre og øvre verdi. Om vinteren, når varmelasten er høy kan elproduksjonen blir større enn lasten og eloverløp som danskene kaller det, oppstår. 1.2 Elverkseide desentrale kraftverker Tabel 1.2 viser en oversikt over de elverkseide desentrale kraftverk.

Tabell 1.2 Oversikt over desentrale kraftverk eid av ELSAM. ELVERKSEIDE DESENTRALE ANLEGG NAVN EFFEKT I MW BRENSEL 1994 ELPRODUKSJON MWH 1994 VARMEPRODUKSJON GJ FREDRIKSHAVN FflEDRIKSHAVN GRENAA HADERSLEV HANSTHOLM HERNING HIRTSHALS HORSENS L0GUMKLOSTER MABJERG NIBE RANDERS RENO-NORD RI8E RINGKØBING RUDKØBING RØDDING SKJERM SÆBY VEJEN ARHUSVÆRKET 14,8 2,2 18,2 6,2 5,3 89,0 9,0 31,8 6,1 26,2 4,7 45,0 7,0 0,8 6,0 2,2 0,9 8,3 4,1 2.4 70,0 NATURGASS AVFALL/TRE KULL/HALM/OLJE AVFALL/GASS NATURGASS KULL/OLJE NATURGASS AVFALL/GASS NATURGASS AVFALL.GASS HALM TRE NATURGASS KULL AVFALL BIOGASS NATURGASS HALM BIOGASS NATURGASS NATURGASS HALM/TRE KULL 64.564 14.169 74.715 29.788 5.031 328.985 29.985 131.121 22.572 135.078 21.281 150.000 43.892 7.011 20.401 9.081 6.857 41.638 24.312 12.264 0 466.963 247.000 1.296.295 291.989 24.715 2.461.000 224.838 820.501 103.S43 1.456.700 132.057 1.643.000 490.073 39.468 159.527 139.002 36.495 198.383 244.523 130.547 42.000 SUM 360,2 1.172.745 10.648.919 Randers, Herning- og Århusverket inngår også i det sentrale kraftsystem. Holdes disse utenfor blir total installert effekt lik 156 MW for elverkseide desentrale kraftverk. Av tabell 2.2 ser vi også at elverkseide desentrale krafverk i overveiende grad fyres med naturgass eller biomasse. Det er stort sett bare Randers, Herning- og Århusverket som har kull/olje som brensel av de desentrale kraftverk som er eid av ulike elverk. Total elproduksjon fra disse desentrale kraftverk var i 1994 på 1172 GWh/år el (inkl. Randers-, Århus- og Herningverket).

SINTEF CDUPPEN 1.3 Vindkraft I tabell 1.3 er det sått opp en oversikt over status for vindkraften i Jylland/Fyn-området Tabell 1.3 Oversikt over status for vindkraft i Jylland/Fyn-området (status pr. 1. jan 1995) Møllestørrelse (kw) Antall møller Total inst effekt (MW) Nettoprod. i 1994 (GWh) <75 902 (0) 49 (0) 100 (0) >75&<150 1204 (136) 151 (16) 371 - >150&<250 619 (77) 133 (17) 281 - > 250 & <400 113 (60) 37 (19) 73 - >400 43 (17) 23 (11) 25 - Total 2881 (290) 393 (63) 850 (109) Tallene i parentes i tabell 1.3 er tall for de elverkseide vindmøller. Ved årskiftet 1995/1996 vil total installert effekt med stor sannsynlighet være omlag 450 MW. Det er foretatt grundige kartlegginger av potensiale for vindkraft i dette området. Potensialet er anslått til omlag 900 MW ny kapasitetfiremtilår 2005. Hvor raskt dette potensialet vil bli utbygd er avhengig av flere faktoren Ved år 2000 et det fra ELSAMs side antatt at energileveransenefravindmøller utgjør omlag 1200 GWh på årsbasis. 1.4 Desentral-, industriell og lokal kraftvarme I 1991 ble det innført en ny CO 2 -lov i Danmark. Denne medførte at flere fjernvarmesystem ble bygd om fra ren varmeproduksjon til kraftvarmeproduksjon. Denne loven førte til at desentral kraftvarmeproduksjon fikk et tilskudd på 11,2 øre/kwh Og ytterligere et tilskudd på 19,0 øre/kwh for biomassefyrte anlegg. Tilskuddene medførte at det ble bedriftsøkonomisk atraktivt å omstille fjernvarmeanleggtilkraftvarme basert på naturgass og biomasse I Tabell 1.4 har vi sått opp en oversikt over kraftvarme fra desentrale, industrielle og lokale kraftvarmeanlegg

SINTEF CHUPPEN Tabell 1.4 Oversikt over kraftvarme fira desentrale- industrielle og lokale kraftvarmeanlegg. Dagens kapasitet, besluttet bygde og prognose fremtilår 2000. Type Idriftsatte (MW) Besluttet (MW) Idrifts + besl.(mw) Progn.f. Ytterl. Tilg.(MW) Totalt (MW) Brukstid (timer) Elprod. (GWh) DKV 721 222 943 165 1108 4200 4650 IKV 174 94 268 110 378 5000 1890 LKV 14 1 15 20 35 6000 210 Sum 909 317 1226 295 1521 6750 Totalt må det derfor regnes med en desentral kraftvarmekapasitet på over 1500 MW og en årlig elproduksjon på 6750 GWh ved år 2000. Dette tilsvarer nesten 30 % av den totale eletterspørselen ved år 2000. Figur 1.4 viser økningen av elproduksjon fra desentrale kraftvarmeanlegg og vindkraft frem til år 2000. Fremtidig utvikling av desentral kraftproduksjon og vindkraft 7000 6000 5000 4000 o 3000 2000 1000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 I "* "" Desentral " Vindkraft Figur 1.4 Utvikling av elproduksjon fra desentrale kraftvarmeanlegg og vindkraft i ELSAMområdet fremtilår 2000.

SINTEF CRUPPEN 1.5 KVOTER FOR MILJØUTSLEPP OG MILJØAVGIFTER I dag eksisterer det kvoter for utslipp av SO 2 i Danmark. Nedenfor har vi sått opp tallene for 1995, 1996 og 2000 for hele Danmark og for ELSAM-omådet. År Danmark ELSAM 1995 116.000 70.000 1996 108.000 65.000 2000 55.000 31.000 I dagens situasjon vil disse kvotene ikke legge noen ekstra restriksjoner på driften. (optimalisering av driften av kraftsverksblokker påvirkes ikke av SO 2 -kvotene). Frem til år 2000 heves kvotene ved eksport av kraft og reduseres ved kraftimport. Angående CO 2 eksisterer det pr. 1996 ingen kvoter for CO 2 -utslipp. Innen år 2005 skal utslippet av CO 2 reduseres med 20 % og dette vil medføre at ELSAM maksimalt kan slippe ut 14. Mill tonn CO2 i år 2005. Dagens utslipp er på omlag 15.5 mill tonn/år. 1.6 TARIFFER Elproduksjonsapparatet på Jylland er i hovedsak eid/drevet av ELSAM, imidlertid er det en voksende mengde med desentrale kraftvarmeverk fyrt med naturgass, halm, flis og annen biomasse. Mengden av de privateide desentrale verk er raskt økende. Dette skyldes de spesielle tariffene disse verkene møter (som ELSAM er forpliktet å betale) i nettet. Nedenfor har vi sått opp disse tariffene for desentrale kraftvarmeverk Lavlast: Høylast: Spisslast: 27,2 øre/kwh 48,8 øre/kwh 62,7 øre/kwh Dette gjelder for innmating på 10-20 kv-siden av en 60 kv-stasjon Private vindmøller har følgende tariffer ved innmating på 0,4 kv-siden av en 10-20 kvtransformator : Lavlast: Høylast: Spisslast: 47,0 øre/kwh 68,9 øre/kwh 84,1 øre/kwh Spisslast er fra 07 30 til 12 00 alle hverdager hele året, samt fra 17 00 til 19 00 hverdager vinter. Lavlast er fra 21 00 til 06 30 alle hverdager, samt fra 00 00 til 23 59 alle lørdager og søndager. Resten av tiden er høylast. Vinter er definert fra oktober til og med februar i Tariffene er et ledd i å påvirke bruken av fornybar energi, samt å redusere CO 2 -utlippene i dansk elforsyning. Dette vil imidlerid medføre at ELSAM får større reguleringstekniske problemer for sitt system og det er dessuten gjort beregninger ved år 2000 som viser at deres eloverløp vil kunne

overstige 1 TWh/år. Begrepet eloverløp betyr at tvungen elproduksjon som følge av varemproduksjon og "tvungen" kjøp av desentral kraftvarme vil overstige eletterspørselen (I tillegg kan også kjøp av kraft fira private vindmøller komme opp mot nesten 1 TWh/år).

SINTEF CRUPPEN 10 2. EFFEKT OG ENERGI I ELSAMS KRAFTSYSTEM (EL OG VARME) Tabell 2.1 viser en oversikt over installert effekt elproduksjon for ulike kategorier kraft for ELSAM-systemet (stadium 1995). Tabell 2.1 Oversikt over installert eleffekt og elproduksjon pr. stadium 1995 for ELSAMsystemet, fordelt på ulike typer kraft Type elproduksjon Sentrale Desentrale elverkseide Desentrale, private Vindmøller SUM 1 Effekt (El) [MW] 4047 156 781.. 472 5520 Energiproduksjon (El) [GWh] 14400 570 2850 872 18692 For vindkraft regner ELSAM med en effektverdi på 20 % for vindkraft. Dette medfører at bare omlag 90 MW vindkraft kan taes med i effektbalansen. Benyttes dette vil disponibel eleffekt i ELSAM-systemet bli på 5140 MW. Forbruket for en kald vinteruke er på omlag 3650 MW i topplasttimene. Kravet til roterende reserve i systemet er på 2 % av lasten (UCPTE). Effektoverskuddet i topplasttimene blir dermed på omlag 1500 MW. Dette tallet må imidlertid reduseres noe p.g.a. bindingen til varmeproduksjonen (se arbeidsdiagram figur 1.2 side 4). Redusert elproduksjon utgjør noe i underkant av 10 % av effektinstallasjonen i de sentrale verkene, samlet omlag 350 MW. Effektoverskuddet på en vinterdag i høylasttimene blir dermed omlag 1150 MW, men dette overskuddet øker ved økende vind helt opp til 1600 MW. Makslasten for sommerdag er på omlag 3000 MW. På sommeren er imidlertid 2-3 av blokkene ute til revisjon samtidig. Forskjellen i topplast mellom sommer og vinter er på omlag 650 MW. Effekt som eventuelt er disponibel for krafteksport vil av den grunn være mindre på sommeren enn på vinteren. Kraftutvekslingsavtalen mellom ELSAM og Statkraft er på 600 MW effekt på dagtid, med en maksimal energilevering på 1,5 TWh/år. ELSAM vil derfor teoretisk ha ytterligere ha 600 MW på dagtid for eksport til Norge og Sverige. Den maksimale kapasiteten på kablene mot Norge og Sverige er på h.h.v. 1040 og 670 MW. Summert er dette 1710 MW og ELSAM har ut fira dette ikke nok disponibel effekt til å laste opp begge kablene samtidig i de timene med høyest last ELSAM har imidlertid en 1400 MW forbindelse til Tyskland. I perioder med høy kraftpris i det norsk/svenske kraftsystemet (over 25 øre/kwh) burde det derfor 1 1 summen inngår også effekt fira nødstrømsanlegg, etc.

SINTEF CRUPPEII 11 være økonomisk interessant for ELSAM å kjøpe kraft i Tyskland for videre salg til Norge og Sverige. Maginalprisen (ut fra det vi har kjennskap til )for en vinterdag i Preussen Elektras system varier mellom 15 øre/kwh for natt og 22 øre/kwh for dag. Figur 2.1 viser kurven for ellasten i ELSAM-systemet for en typisk vinter- og sommeruke pr. stadium 1994. (MW) 4500 Laskurve for el I ELSAMs kraftsystem Sommef og vintereuke pr. 1994 -Vinter " " Sotnmer 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 Time Figur 2.1 Elforbruket for Jylland samlet for typisk vinter- og sommeruke. Kilde: Dansk Elforsynnig Statistikk 1994 Varmelasten som de sentrale veskene skal dekke er for en vinterdag på omlag 3000 MW, på natt er den omlag 2300 MW. Tilsvarende for en sommerdag er på dagtid 1000 MW og på natt 700 MW.

BINTEF GRUPPEN 12 2.1 SYSTEMKARAKTERISTIKA FOR ELSAMSYSTEMET. I sine beregninger opperer ELSAM med et krav til roterende reserve på 2 % av lasten. Det formelle kravet innenfor UCPTE ivaretas rent praktisk av Tyskland. Dette har sin årsak i 1400 MW forbindelsen mellom Danmark og Tyskland. Termiske kraftverksanlegg har en mye tregere regulering enn vannkraftanlegg. For ny og gamle (ca 15 år) er reguleringshastighetene som følger : - Nytt anlegg : 8 MW/min, i oppregulering, samt 12 MW/min i nedregulering - Gammelt anlegg : 5 MW/min, i oppregulering, samt 7 MW/min i nedregulering Kostnader for denne reguleringen ser man bort fra i praktisk drift Et enkelt regneeksempel: Faller en enhet på 300 MW ut vil det ta nesten 40 minutter før andre enheter av nyere dato kan erstatte denne fullt ut. I slike situsjoner opprettes systemytelsene vesentlig raskere ved bruk av HVDC-forbindelsene til Norge og Sverige. Den langsomme reserven i ELSAM-systemet er ofte av betydelig størrelse p.g.a. bindingen mellom el og varmeproduksjon (se arbeidsdiagram figur 1.2 side 4). Dersom elprisen i Norge/S venge er høy vil det ofte være tilfelle at alle enheter går på maksimalt pådrag for el. Skulle en blokk nå falle ut kan systemytelsene i ELSAM-systemet raskt opprettes ved å redusere eksporten tilstrekkelig ril Norge/Sverige. Termiske kratsystem er også karaterisert av at tiden fra en kald enhet startes opp til den kan levere effekt på nettet er mye lengre enn tilsvarende vannkraftanlegg. Nedenfor i tabell 2.2 har vi sått opp noen tidsparametre gjelden for kondensverk fyrt med olje eller kull. Tabell 2.2 Tidsparametre gjeldende for kondensverk fyrt med olje eller kull Tidsparametre Minimum oppetid Minimum nedetid Kaldstarttid 100 MW 4 timer 5 timer 8 timer 700 MW 10 timer 15 timer 18 timer Med minimum oppetid menes at en blokk som blir sått i drift må være inne i minimum 4 timer (100 MWs blokk), tilsvarende for minimum nedetid. Kostnader for oppstart av termiske kraftverksblokker er avhengig av størrelsen, samt om det er en

SINTEF GHUPPEN 13 varm eller kald start. Tabell 2.3 viser en oversikt over varm og kaldstartkostnader for ulike størrelser på kraftverk. Tabell 2.3 Oversikt over varm og kaldstartkostnader avhengig av størrelsen på kraftverket Type start 250 MW 400 MW 700 MW Kaldstart 100.000 140-150.000 200.000 Varmstart 65.000 100.000 > 100.000 Alle tall i NOK Dersom antallet start/stopp kommer over 5-10 pr. døgn vil kostadene for dette i løpet av en uke raskt kunne overstige en 3-4 mill. kr/uke.imidlertid er antall start/stopp i ELSAM-systemet svært begrenset, noe som skyldes bindingen til lokal varmeproduksjon. I driftsoptimeringen av ELSAM-systemet vil dermed dette spille en forholdsvis liten kostnadsmessig rolle. Med de kraftpriser vi forventningsmessig vil ha i det norsk/svenske kraftsytemet de neste to årene, vil brukstiden for kraftsystemet til ELSAM øke vesentlig. 2.2 ØKT BRUKSTID, KJØRING TIL MARGINALPRIS? Kraftutveksling mellom land basert på forskjeller i marginalpris vil alltid måtte overstige en viss verdi. For det første må differansen overstige tåpene i kabelen, disse ligger området 0,3-0,7 øre/kwh. I tillegg inneholder trolig slike avtaler et band på 1-2 øre/kwh i differanse før kraftutveksling trigges. Dette fordi eksportøren av kraft ofte vil kreve en liten fortjeneste før han øker sin kraftproduksjon (hvorvidt dette vil gjelde dersom hele Norden blir integrert i en felles kraftbørs er et åpent spørsmål). Totalt må forkjellen i kraftverdi dermed overstige 2-3 øre/kwh før det startes med kraftutveksling mellom landene. I Dansk Elforsynings statistikk for 1994 er marginalpris som funksjon av effektpådraget for ELSAM-systemet vist Figur 2.2 viser denne kurven.

BINTEF CRUPPEN 14 Elsam kimu'h >0 00 mmm so I J! ()' 0 1000 2000 3000 4000 5000 Brawlrlyspnvr Kul: ').>() kr/dl' Svær ulie- I l.i() kr/c gjoliefyrede enheder 9 Kulfyrede enheder LeUiln- _'MIOkr/C, '_ is: I'l.OOki.-dl Tinw'un 't'l(k) Figur 2.2 Marginalpris i ELSAM-systemet som funksjon av pådragel Kilde : Dansk Elforsyning Statistikk 1994 Av denne figuren ser vi at marginalprisen er nesten konstant på omlag 10 danske øre/kwh i det meste av produksjonsintervallel Analyser av termiske kraftsystemet ved hjelp av simuleringsmodeller har pågått over lengre tid ved EFI. Vi vil i det etterfølgende vise noen eksempel på simuleringsresultater for ELSAM-systemet Figur 2.3 viser marginalprisen i ELSAM system for en typisk vinteruke for både isolert drift og for samspill med det norske kraftsystemet via Skagerak-kabelen. Kraftprisen i det norske systemet ligger på litt i overkant av 20 øre/kwh.

15 Marginalpris (NOK/MWh) 180 Marginalpris vinteruke for ELSAM-systemet Islolert drift og samspill med Norge 101 111 121 131 141 151 161 Figur 2.3 Marginalpris i ELSAM-systemet for vinteruke ved isolert drift og ved samspill med Norge. Vi legger her merke til at samspill med Norge vil trigge oppstarten av de rene kondensverk (kun to stykker) noe som i høylasttimene vil heve marginalprisen meed 4-5 øre/kwh. Ellers ser vi at marginalprisen for ELSAM-systemet isolert er forholdsvis flat over døgnet, med en gjennomsnittsverdi på omlag 11-12 øre/kwh. Maginalprisen for sommeruke har samme flate profil og middelverdien er omlag den samme som for vinter. Figurene 2.4 og 2.5 viser produksjonsfordelingen ved isolert drift og ved samspill med Norge.

SINTEF CHUPPEN 16 ELSAM isolert drift vinteruke Roterande reserve 110.7 GWh/uke Mellomstore 8.2 GWh/uke 2000-1500 1O00r D Verk 3 103.7 GWh/uke H Verk 5 og 6 70.1 GWh/uke Q Verte log 2 87 GWh/uke Verk 7 78.3 GWh/uke O Verk 4 87.4 GWh/uke 0 10 20 30 40 50 60 70 10 90 100 110 120 130 140 160 160 Figur 2.4 Produksjonsfordeling for vinteruke i ELSAM-systemet ved isolert drift ELSAM samspill m/norge Vinteruke Roterende reserve 36.2 GWh/uke Mellomstore 26.7 GWh/uke DVerk3 149.1 GWh/uke BVerk5og6 82.4 GWh/uke OVerki og2 117.4 GWh/uke BVerk7 96.7 GWh/uke O Verk 4 92.5 GWh/uke 0 10 20 30 40 50 60 70 S0 «0 100 110 120 130 140 150 160 Figur 2.5 Produksjonsfordeling for vinteruke i ELSAM-systemet ved samspill med Norge.

SINTEF CRUPPEN 17 Vi ser av disse to Figurene at samspillet med Norge vil øke brukstiden for ELSAMs kraftsystem betydelig, dersom den norske marginalprisen ligger 2-3 øre/kwh høyere enn den danske, noe som ser ut til å bli tilfellet de neste to årene frem i tid med omtrentlig normale tilsigsforhold i det norske og svenske kraftsystem. Eksporten av kraft til Norge vil i gjennomsnitt over uka ligge på omlag 930 MW. Figur 2.6 og 2.7 viser produksjonsfordelingen i ELSAM-systemet ved isolert drift og samspill med Norge for en typisk sommeruke. ELSAM Isolert drift Sommeruke Roterande reserve 112.SGWh/uke Mellomstor» 24.1 GWh/uke a Verk 3 62 GWh/uke a Verk Sog 6 68.2 GWh/uke OVerki og 2 90.1 GWh/uke B Verk 7 66.3 GWh/uke :j&#i&&&tttø&i&^^ O Verk 4 24.2 GWh/uke 0 10 20 30 40 50 60 70 «0 90 100 110 (20 130 140 160 Figur 2.6 Produksjonsfordeling for sommeruke i ELSAM-systemet ved isolert drift.

SINTEF CRUPPEN 18 ELSAM samspill m/norge Sommeruko 1600 ^ Roterande reserve 25.9 GWh/uke Mellomstore 30.8 GWh/uke Verk 3 76.6 GWh/uke B Verk 5 og 6 87.1 GWh/uke H Verkt og 2 106.6 GWh/uke H Verk 7 100.1 GWh/uke O Verk 4 35.7 GWh/uke 0 10 20 30 40 50 60 70 60 SO 100 110 120 130 140 150 ISO Tim «r Figur 2.7 Produksjonsfordeling for sommeruke i ELSAM-systemet ved samspill med Norge. I disse beregningene er det antatt en norsk elpris på omlag 15 øre/kwh i det norske kraftsystem. Med disse kraftverdiene vil ELSAM eksportere krafttil Norge. Kommer den norske kraftverdien under 13-14 øre/kwh vil eksporten stoppe. Den norsk/svenske kraftverdien må komme under ca 8 øre/kwh før ELSAM vil starte å importere kraft fra Norge. Vi ser av disse to figurene at samspillet med Norge også på sommeren vil øke brukstiden for ELSAMs kraftsystem betydelig. Eksporten av kraft til Norge vil i gjennomsnitt ligge på omlag 670 MW. 3. Fysisk kraftflyt Norge - Danmark Den reforhandlede avtalen mellom Norge og ELSAM har vært gjeldende fra sommeren 1995. Figur 2.8 viser en oversikt over kraftflyten Norge - Danmark i periden fra uke 22 i 1995 og frem til og med uke 33 i 1996.

SINTEF CRUPPEN (MW) 600 Kraftflyt Norge-Danmark Ukesverdier (gjennomsnitt) -fchce-22-1335 t.o.m. trke 33 1996-400 200-200 Import -Eksport *Systempns -400-600 -800-1000 600 MWs-avtalen gir i gjennomsnitt en krafteksport på 171,2 MW over uka Figur 2.8 Kraftflyt Norge - Danmark fra uke 22 i 1995 t.o.m. uke 33 i 1996, samt kraftpris i samme tidsrom Vi legger her merke til at Norge starter importen av kraft dersom norsk kraftverdi overstiger omlag 15-16 øre/kwh. Ellers ser det ut til at norsk kraftverdi må komme under omlag 8-9 øre/kwh før Norge eksporterer mer enn det som inngår i 600 MWs avtalen. Vi legge også merke til at etter uke 20 reduseres importen ned til under halvparten av hav den var vinteren 1996. Noe av dette kan skyldes at det er på denne tiden av året at revisjoner av anleggene starter. I tillegg har ELSAM også mulighetentilå eksportere kraft til Sverige via Kontiskan-kabelen på 670 MW. Med de høye kraftprisene som vi har opplevd den senere tiden burde det være god økonomi for ELSAM å kjøpe kraft fra Tyskland, transitere denne gjennom Danmark, for så å seige den til Norge og Sverige. Ut fra figur 2.8 ser det imidlertid ikke ut til at kraft flyter fra Tyskland via Danmark til Norge og Sverige.