Klimaendringers påvirkning på norsk energi- og effektbalanse

Klimaendringers påvirkning på norsk energi- og effektbalanse Dok. id: Kontoradresse Postadresse Telefon Telefaks Foretaksregister Husebybakken 28B Postboks 5192 Maj. 22 52 7 22 52 7 1 NO 962 986 633 MVA 379 OSLO 32 OSLO

Klimaendringers påvirkning på Side 2 av 33

Klimaendringers påvirkning på Side 3 av 33 Forord Konsekvenser av klimaendringer får stadig større fokus i all fremtidsplanlegging. Dette spesielt som en følge av at størrelsen på fremtidige klimaendringer i stadig flere prognoser predikeres å være relativt store. For Statnett er det viktig å ta hensyn til denne faktoren i forbindelse med planleggingen av fremtidens kraftsystem. I forhold til dimensjoneringen av fremtidens kraftsystem vil klimaendringer kunne påvirke på mange områder. I denne rapporten og i prosjektet "Klimaendringers påvirkning på norsk energi- og effektbalanse" har Statnett særlig fokusert på: Normalårs-prognoser for norsk kraftbalanse. Hvilken innvirkning får klimaendringer på kraftbalansen med referanseår 212, 23 og 25. Prognoser for "ekstreme" våte og tørre år. Indikerer klimamodellene tendenser til hyppigere og enda mer ekstreme ekstremår. Prognoser for vinterkulde/maksimallast. Indikerer modellene tendenser til endrede minimumstemperaturer? Statnetts prosjektgruppe har bestått av Nils Magnus Ræder, Ivar Husevåg Døskeland og Arne Egil Pettersen. I tillegg har en fått vesentlig bistand fra klimaforskere ved Meteorologisk Institutt. Oslo 3/5-212

Klimaendringers påvirkning på Side 4 av 33

Klimaendringers påvirkning på Side 5 av 33 ADR.: Gradering ÅPEN Ansvarlig Enhet S Oppdragsgiver Postboks 5192 Majorstuen 32 OSLO Dokument tittel Klimajustering av norsk kraftbalanse Klimaendringers påvirkning på Prosjekt IFS 13166 Kontaktperson Arne Egil Pettersen arne.pettersen@statnett.no Oppdragsgivers kontaktperson Gunnar Løvås Arkivkode Antall sider + vedlegg 33 + 13 Bestillingsreferanse Prosj.beskr. Statnett Konklusjon Rapporten ser på klimaendringers påvirkning på. Resultatene baseres på dagens produksjons- og forbruksnivå, der en kun ser på isolert virkning av klimaendring. Et varmere og våtere klima vil påvirke dimensjoneringen av det norske kraftsystemet. Endringene fra år til år vil i svært liten grad være merkbare. Over tid (2-4 år) vil en derimot kunne få en samlet endring som i vesentlig grad vil kunne påvirke dimensjoneringen av det norske kraftsystemet. Dette medfører: Mer positiv energibalanse. Dette både som følge av mildere og våtere vær. Pr. årsskiftet 211/212 regner Statnett med at den reelle kraftbalansen var 5 TWh høyere enn offisielle normaler. F.o.m. uke 14-212 ble offisiell referanseperiode for nyttbart tilsig endret til 1981-21. Dette gir økt nyttbar tilsig på ca. 3 %, noe som gjør offisielle tall tilnærmet lik Statnetts realitetsbilde relatert til klimaendringer. + 5 TWh i 212, +1 TWh i 23, +15 TWh i 25. Kraftbalansen fremover forventes å bedres ytterligere 3-5 TWh frem mot år 23, og ytterligere 5-7 TWh i perioden mellom år 23 og år 25. Usikkerheten er stor. Tørrår fortsatt viktig, men mindre hyppig. Generelt våtere vær løfter tørråret noe. I tillegg medfører klimaendringene langt større vintertilsig og tidligere vårflom, noe som bidrar til at vårknipa blir enklere. Hyppigere og mer ekstreme våtår vil sannsynligvis medføre langt oftere perioder med økt behov for mer utvekslingskapasitet. Noe som gir potensiale for høyere samfunnsøkonomisk verdi av utenlandsforbindelser. Villere og våtere vær. Økt lavtrykksaktivitet og -intensitet gir villere og våtere vær, noe som også kan bety økt stormaktivitet. For kraftsystemet kan dette gi føringer for økte dimensjoneringskrav for værutsatte systemkomponenter. Generelt økt overføringsbehov. Både hyppigere og mer ekstreme våtår og en større forskjell mellom tørrår og våtår indikerer et behov for økt overføringskapasitet. Dette gjelder både for det innenlandske nettet og for kapasiteten ut av Norge. Funnene underbygger behovet for bygging av neste generasjon sentralnett.

Klimaendringers påvirkning på Side 6 av 33 Innholdsfortegnelse 1 Innledning... 7 2 Statistiske observasjoner- varmere og våtere... 8 2.1 Temperaturøkning har gitt nedgang i el-forbruket... 8 2.2 Økt nedbør har gitt stor økning i vannkraftproduksjonen... 9 2.3 Flere våtår færre tørrår... 1 2.4 Mildere vintre har allerede gitt lavere maksimallast... 11 2.5 Økt lavtrykksaktivitet har gitt mer nedbør... 12 3 Bruk av klimamodeller - metodikk... 14 3.1 Forutsetninger for fremtidig utslippsnivå... 14 3.2 Ulike globale klimamodeller... 15 3.3 Metodikk Klimamodell Justert kraftbalanse... 17 4 Klimaendringer gir stort positivt tilskudd til energibalansen... 19 4.1 Klimaendringer vil isolert sett gi et lavere el-forbruk... 19 4.2 Klimaendringer gir økt el-produksjon... 2 4.3 Økt høst- og vintertilsig, redusert vårflom... 21 4.4 Energibalansen: + 5TWh i 212, +1 TWh i 23, +15 TWh i 25... 23 5 Ekstremår færre underskuddsår, langt flere overskuddsår... 24 5.1 Tørrår mindre hyppig, våtår langt våtere og hyppigere... 24 5.2 Temperatur også viktig for ekstremårssituasjonen... 25 5.3 Sammenheng vått/mildt og tørt/kaldt... 26 5.4 Sesongmessig variasjon i nedbørsenergi... 26 5.5 Økt frekvens av våte perioder, redusert frekvens av tørre perioder... 27 6 Mildere vintre gir lavere maksimallast... 29 7 Diskusjon og konklusjon... 3 8 Referanser... 33 Vedlegg 1 Konklusjoner fra første fase av prosjektet... 34 Vedlegg 2 Klimamodeller som inngår i prosjektet... 36 Vedlegg 3 Sammenlikning av resultater fra ESD og ENSEMBLES... 38 Vedlegg 4 Resultater fra sammenlignbare prosjekter... 39 Vedlegg 5 Tabeller med resultater for 21, 23 og 25... 41 Vedlegg 6 Tabeller med resultater vist i figurer... 44

Energimodeller Klimamodeller Klimaendringers påvirkning på Side 7 av 33 1 Innledning Med bakgrunn i historiske tall startet Statnett høsten 27 prosjektet Klimajustering av Norges kraftbalanse. Siktemålet var å gi en best mulig prognose for den norske kraftbalansen, både i dag og med en horisont mot år 225. Prosjektet hadde som målsetning å benytte norsk og internasjonal kompetanse på klimaforskning. Basert på klimamodeller og statistikk konkluderte en med at det var sannsynlig at den norske kraftbalansen i en normalårssituasjon i 21 var forbedret med 5 TWh i forhold til NVE's normaler basert på 197-1999. Dette som følge av et mildere og våtere klima. Høsten 211 gjenopptok Statnett prosjektet (prosjektfase 2). I fase 2 ønsker vi å fokusere på de mer ekstreme værsituasjonene. Disse er i større grad dimensjonerende for kraftsystemet. Det har vært særlig fokus på følgende hovedtema i prosjektfase 2: Oppdatering av normalårs-prognoser utarbeidet i fase 1. Hvilken innvirkning får det på kraftbalansen med referanseår 212, 23 og 25. Prognoser for "ekstreme" våte og tørre år. Indikerer klimamodellene tendenser til hyppigere forekomst av ekstremår. Prognoser for vinterkulde. Indikerer modellene tendenser til kaldere/varmere minimumstemperaturer? Meteorologisk Institutt FN s klimapanel. Utslippsscenario SesRes A1b Globale klimamodeller Scenarier for - Temperatur - Nedbør Avvik fra normaler - Temperatur (1961-9) - Nedbør (197-99) - Temp.korrigering - Samk.modellen Klimajustert - El-forbruk - El-produksjon - Effektbalanse Norsk energi- og effektbalanse 21, 23, 25 Figur 1 Metodikk for beregning av klimajustert kraftbalanse.

1938 1942 1946 195 1954 1958 1962 1966 197 1974 1978 1982 1986 199 1994 1998 22 26 21 Klimaendringers påvirkning på Side 8 av 33 2 Statistiske observasjoner- varmere og våtere Basert på meteorologiske observasjoner kan en lage meget omfattende statistikk for utviklingen både for temperatur og for nedbør. Dette er gjort i kapittel 2.1 og 2.2 der statistiske trender for temperatur (el-forbruk) og for nedbør (el-produksjon) vises. Samtidig er dataene differensiert på årstid og geografisk beliggenhet. 2.1 Temperaturøkning har gitt nedgang i el-forbruket De siste 1 år har temperaturen på jordkloden ligget på et relativt stabilt nivå. En del svingninger har det vært. Disse er dog små sammenlignet med temperaturstigningen fra rundt 193, der jordklodens temperatur er anslått å ha steget med ca.,8 C i løpet av en periode på 7 år [1]. Spesielt etter 1965 har temperaturøkningen vært stor, med en økning på,15 C pr. tiår. Temperaturutviklingen for Norge siste 1 år følger samme trend som den globale temperaturutviklingen. Men utviklingen har siden 1965 skjedd langt raskere i Norge. Mens den globale temperaturøkningen har vært,15 C pr. tiår har den for Norge vært,4 C pr. tiår, det vil si tre ganger større. Temperaturøkningen påvirker el-forbruket, spesielt i land som Norge der fyringssesongen er lang. Ved å bruke temperaturkorrigering av målt forbruk kan en beregne hva forbruket ville vært med normal temperatur. Dette er gjort i figur 3 der faktisk forbruk siste 3 år er temperaturkorrigert i forhold til normalen som er definert som temperaturserien 1961-199. Som en ser av figuren har vi hatt stadig mildere vær noe som passer godt med observasjonene i figur 2. Tiåret 198-1989 lå temperaturmessig omtrent på normalen. Neste tiår (9-99) var i snitt 1 TWh mildere enn normalen. I perioden 2-29 har vi i snitt hatt et forbruk 3 TWh mildere enn normalen. Trenden har vært klar i retning av mildere klima, og lavere el-forbruk. De to siste årene var veldig ulike. I 21 var det kaldt i Norge, og forbruket ble 2 TWh høyere enn det ville vært i et temperaturmessig normalår. Motsatt var 211 mildere enn normalt, med et forbruk 4 TWh lavere enn i et 2-2 -4-6 -8-1 Figur 2 Gjennomsnittstemperatur Oslo vinter (des-feb) 1938-211 3, 2, 1,, -1, -2, -3, -4, -5, o C Månedstemperatur Desember-Februar Oslo Blindern 1938-211 Værets innvirkning på norsk totalforbruk (TWh) (målt forbruk - temp.korrigert forbruk, 1978-211) Kaldt vær Mildt vær Figur 3 Værets innvirkning på norsk el-forbruk, 1978-211.

Klimaendringers påvirkning på Side 9 av 33 temperaturmessig normalår. Etter 1987 har kun 2 år (1996 og 21) vært kaldere enn den offisielle normalen, noe som tyder på at normalen ikke kan brukes som forventning for forbruket. Det generelle bildet passer godt inn i prognosene klimaforskere tegner, der vi går mot et stadig varmere klima. Statistisk er det likevel en for kort periode til å trekke helt sikre konklusjoner. 2.2 Økt nedbør har gitt stor økning i vannkraftproduksjonen Dersom en ser på nedbøren vet vi at det svinger veldig fra år til år. En regner med at nyttbart tilsig for Norge i et ekstremt tørt år kan være på 9 TWh, mens det i et ekstremt vått år kan være helt oppe i 15 TWh. Mulighetene for å lagre vann i magasinene gjør at tilsvarende variasjon i faktisk produksjon vil være noe mer dempet, både i tørre og våte år. Dersom en løfter seg over den årlige variasjonen og løfter blikket mot større trender kan en som eksempel gruppere tilsig i 1- årsgrupper. Dette er gjort i figur 4 der regnestykket baseres på forutsetningen om at en i alle år har hatt installert det samme produksjonsapparatet som en hadde i år 2. Basert på produksjonsapparatet år 2 og basert på registrert nedbør i alle nedbørsfelt for perioden 193-29 har en så gjort en analyse i samkjøringsmodellen der output har vært nyttbart energitilsig til Norge. Som figuren viser har tilsiget variert veldig også dersom en ser på gjennomsnittlige tall ulike 1-årsserier. Trenden var tørrere og tørrere hvert tiår i perioden 193-1969. Tiåret 196-1969 ga et nyttbart tilsig på 18 TWh, noe som er langt lavere enn dagens forventede tall. Etter dette tiåret har en samtlige tiår hatt en stadig våtere trend. Siste tiårsperiode (2-29) har en i snitt hatt et nyttbart tilsig på nærmere 124 TWh, noe som tilsvarer en økning på 15 TWh i forhold til tiåret 196-69. Figur 4 Beregnet nyttbart energitilsig for Norge, ved installert kapasitet som i år 2. Frem til 22 ble offisiell norsk kraftbalanse Figur 5 Avvik fra tilsigsserie 197-1999 beregnet ut fra tilsigsserien 1931-199. I 22 endret NVE den offisielle tilsigsperioden til 197-1999. Denne endringen medførte et tilskudd på kraftbalansen på 4,5 TWh. I ettertid ser en at det synes helt riktig å gjøre denne endringen. Tallene i figur 4 og 5 gir dog sterke indikasjoner på at vi har fått et enda våtere klima, noe som medfører at forventet nyttbart energitilsig bør økes enda mer. En oversikt over hvor vått det har vært sammenlignet med offisiell tilsigsserie 197-1999, er gitt i figur 5. Tallene i figur 4 viser absolutte tall, mens tallene i figur 5 viser avvik fra tilsigsserie 197-1999. NVE planlegger i april 212 offentliggjøring av ny offisiell tilsigsserie for det norske kraftsystemet. Den nye serien vil bli 3-årsserien 1981-21, og vil gi økt nyttbar tilsig på ca. 3 % eller nærmere 4 TWh.

1896 191 196 1911 1916 1921 1926 1931 1936 1941 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 21 26 211 1896 191 196 1911 1916 1921 1926 1931 1936 1941 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 21 26 211 Klimaendringers påvirkning på Side 1 av 33 2.3 Flere våtår færre tørrår Ser en på tilsigsutviklingen de siste 2 årene kan en gjennom media og kraftmarkedsaktører få inntrykk av at en går fra den ene ekstremsituasjonen til den andre. Det stilles blant annet spørsmål om dette er et utslag av klimaendringer. I kraftmarkedet har en siste 2 år hatt meget tørre perioder med til dels vanskelige systemtilstander. De verste periodene var 1994, 1996, 22/23, 26/27 og 21/211. På samme måte har en også hatt flere særdeles våte perioder med høyt tilsig. Spørsmålet rent statistisk er om hyppigheten av ekstreme våte og tørre perioder siste tiårene er økt sammenlignet med de offisielle tilsigsnormaler (197-1999). For å besvare dette spørsmålet er det nødvendig å studere nedbørsstatistikker mer detaljert enn årsnivå. Gjennomsnittstall over et helt år vil ofte inneholde både tørre og våte perioder, det vil si at gjennomsnittstall da kan skjule ekstreme perioder. Samtidig er det nødvendig å studere perioder lange nok til å gjøre utslag i energisammenheng. Vi har derfor valgt å bruke nedbørsstatistikker på månedsbasis. Til å studere dette er det plukket ut 1 representative nedbørstasjoner i Sør- og Midt-Norge med statistikker for perioden 1896-211. Figur 6 Representative værstasjoner i Sør-Norge. Perioder med ekstremnedbør, 5%/95% (Sogndal, Sogn og Fjordane, 1896-211, årsnedbør 1472 mm) Perioder med ekstremnedbør, 1%/9% (Sogndal, Sogn og Fjordane, 1896-211, årsnedbør 1472 mm) 3 2 1-1 -2-3 Tørrår Våtår 5 4 3 2 1-1 -2-3 -4-5 Tørrår Våtår Figur 7 Hyppighet av tørre og våte år (måneder pr. år) for værstasjon 5573 Sogndal. I analysen er månedene sammenlignet hver for seg (januar er sammenlignet med januar alle andre år, februar med februar og så videre). Antallet måneder i et år som var blant de våteste og tørreste sammenlignet med den samme måned andre år vises i figurene. Tilsvarende data er samlet inn for 1 representative målestasjoner i Sør-Norge.

1877 1883 1889 1895 191 197 1913 1919 1925 1931 1937 1943 1949 1955 1961 1967 1973 1979 1985 1991 1997 23 29 Klimaendringers påvirkning på Side 11 av 33 2, 1,5 1,,5, -,5-1, -1,5-2, Tørt Vått Figur 8 Hyppighet av tørre og våte år (5%/95%) for de 1 representative målestasjoner i Sør-Norge. Tendensen i denne analysen er helt klar: Hyppigheten av tørre perioder går ned. Både innenfor siste 1-årsperiode og siste 2- årsperiode har Norge hatt langt færre tørre perioder enn gjennomsnittlig i den analyserte perioden (1896-211). Hyppigheten av våte perioder går kraftig opp. Både innenfor siste 1-årsperiode og siste 2- årsperiode har Norge hatt langt flere våte perioder enn gjennomsnittlig i den analyserte perioden (1896-211). Nedbørsstatistikkene gir således en indikator på at ekstremt tørre perioder er sjeldnere forekommende og at ekstremt våte perioder er oftere forekommende. 2.4 Mildere vintre har allerede gitt lavere maksimallast Det norske kraftsystemet er det en kaller energidimensjonert. Det vil si at det som regel er energi (og ikke effekt) som er begrensende faktor. Dette skyldes tørrår som medfører at en får energimessige utfordringer. Det kontinentale kraftsystemet er effektdimensjonert, som medfører at det under kalde perioder kan oppstå systemmessige utfordringer, i form av lav produksjonskapasitet sammenlignet med forbruket. Med økende 2-2 -4-6 -8-1 Månedstemperatur Des-Feb Oslo 1877-211 Figur 9 Gjennomsnittstemperatur Oslo vinter (des-feb) 1877-211. utvekslingskapasitet mot kontinentet vil Norge oftere kunne bli utsatt for tilsvarende effektutfordringer. I så måte vil det være interessant å kunne forutsi utviklingen i temperatur, da spesielt vintertemperatur, siden det er denne som er dimensjonerende for effektbalansen.

1938 1941 1944 1947 195 1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 198 1983 1986 1989 1992 1995 1998 21 24 27 21 Klimaendringers påvirkning på Side 12 av 33 For å besvare dette spørsmålet vil det være nyttig å studere temperaturstatistikken. Som følge av at nær 6 % av det norske el-forbruket ligger på Østlandet, er det spesielt temperatur i Oslo-området som er viktig. Vi har derfor tatt for oss utviklingen i vintertemperatur i Oslo for perioden 1877-211. Figur 9 viser utviklingen til gjennomsnittlig vintertemperatur (desember til februar) i Oslo 1 for perioden 1877-211. Variasjonene fra år til år er til dels store. Samtidig er trenden mot mildere vintre klar. Basert på trendlinje (25 års glidende gjennomsnitt) ser en at vi i løpet av siste 2-3 år har løftet vintertemperaturen i Oslo med 2 C. Vinteren 29/21 (gjennomsnitt -5,2 C) er den kaldeste vinteren vi har hatt på 25 år. Men selv denne vinter var betydelig mildere enn flere vintre på 6-, 7- og 8-tallet. Figur 1 viser utviklingen av målt minimumstemperatur i Oslo for perioden 1899-211. Figuren er ikke veldig ulik den forrige, med stor variasjon, men en tydelig trend mot høyere temperatur. Etter mange milde vintre fikk en lave temperaturer vinteren 29/1 (-2,5 C). Men igjen er det langt ned til de mange kalde vintre på 6-, 7- og 8-tallet. Laveste temperatur registrert på Blindern var januar 1941 med en temperatur på - 26, C. -8-1 -12-14 -16-18 -2-22 -24-26 Minimumstemperatur Oslo Blindern 1938-211 Figur 1 Årlig minimumstemperatur Oslo Blindern, 1938-211. 2.5 Økt lavtrykksaktivitet har gitt mer nedbør Statistiske analyser viser en betydelig økning i lavtrykksaktivitet i Norge [2]. Generelt har Norge et svært varmt klima sammenliknet med andre steder like langt nord. Det såkalte Islands-lavtrykket bringer fuktig og varm luft mot Vestlandet. Kombinert med Golfstrømmen gir dette et varmere klima i Norge. I tillegg gir lavtrykksaktiviteten et til dels meget fuktig klima langs kysten av Norge. Effekten av et varmere klima vil kunne påvirke både lavtrykksaktivitet og lavtrykksintensitet. Intensiteten blir påvirket gjennom at luftas evne til å holde på vanndamp øker eksponentielt med temperaturen. Generelt varmere luft gjør at atmosfæren kan holde mer vanndamp. Når en først får nedbør er mer vanndamp tilgjengelig, noe som medfører større nedbørsmengder. Figur 11 Illustrasjon av Golfstrømmen og Islandslavtrykket. 1 For perioden frem til 1937 målestasjon Oslo Hytte (korrigert til Blindern). For perioden 1938-211 Oslo Blindern.

Klimaendringers påvirkning på Side 13 av 33 I tabell 1 er vist statistikk over observerte nord-atlantiske lavtrykk (antall og intensitet) i perioden 1949-26. Den generelle trenden har vært at både antall lavtrykk samt intensitet har økt. Dette er noe av forklaringen til den store nedbørsøkningen siste 5 år, vist i nedbørsstatistikken i kapitel 2.2. Tabell 1 Observert forandring i lavtrykksaktivitet (1949-26). Parameter Vinter Høst Vår Sommer Lavtrykksintensitet 14,1 % 9,3 % -1,9 % 4,4 % Antall lavtrykk 32,9 % 5,5 %,4 % 12,9 % Figur 12 Lavtrykksaktivitet i Nord-atlanteren

Klimaendringers påvirkning på Side 14 av 33 3 Bruk av klimamodeller - metodikk Norske klimaforskere ble i 211 forespurt om å levere prognoser for temperatur og nedbør for år 21, år 225 og år 25 basert på scenarier fra FNs klimapanel (IPCC). Klimaforskere fra Meteorologisk Institutt ble valgt til å sette sammen prognoser. Arbeidet har munnet ut i temperatur- og nedbørsprognoser år 21, år 225 og år 25 for ulike geografiske regioner og ulike årstider, og i rapporten Updated temperature and precipitation scenarios for Norwegian climate regions utgitt av Meteorologisk Institutt 211 [4]. Arbeidet har vært delt inn i 3 ulike delaktiviteter: 1. Prognoser for normalår 2. Prognoser for "ekstreme" våte og tørre år 3. Prognoser for vinterkulde Resultater for energibalansen basert på disse prognosene er vist i kapittel 4, 5 og 6. 3.1 Forutsetninger for fremtidig utslippsnivå Figur 13 Totale globale kumulative CO2-utslipp (GtC) 199-21. Kurvene viser områdene av kumulative utslippene for de 4 SRES scenarier, som er gruppert i fire kumulative utslippskategorier: lav, middels lav, middels høy og høye utslipp. Konsentrasjon av CO2 En av hovedforutsetningene bak analysene i Statnetts prosjekt, er at forutsetningene som legges til grunn i arbeidet rundt FNs klimapanel (IPCC) gjenbrukes. I forhold til ulike klimascenarier er utslippsnivå for karbondioksid meget viktig. Karbondioksid er den viktigste menneskeskapte klimagassen. Den globale atmosfæriske konsentrasjonen av karbondioksid har økt fra et førindustrielt nivå på omtrent 28 ppm 2 til 38 ppm i 25. Fremover i tid prognoserer de fleste en vesentlig økning i konsentrasjonen av karbondioksid. I de tidsrom vi ser på (21, 225, 25) i denne analysen har ulike scenarier relativt likt utfallsrom. For år 21 og for år 225 har derfor valg av spesifikt utslippsscenario mindre betydning. For år 25 er forskjellene større mellom de ulike 2 ppm- parts per million

Klimaendringers påvirkning på Side 15 av 33 utslippsscenariene. Etter anbefaling fra Meteorologisk Institutt har vi valgt å benytte utslippsscenariet SRES A1b: en mer integrert verden, med rask vekst, og en befolkning som når ni milliarder i 25. Det kumulative utslippet for SRES A1b antas å bli innen spennet 13-21 milliarder tonn i år 21 (se figur 13). Dette utslipps-scenariet er det som har vært mest vanlig brukt siden IPCCs tredje rapport. I forhold til andre forutsetninger som gjøres i prognosene vises til sluttrapporter fra FNs klimapanel [1], samt til sluttrapport fra Meteorologisk Institutt [2]. 3.2 Ulike globale klimamodeller Globale klimamodeller er laget for å gjengi de grove trekkene i jordens klimasystem, og egner seg for å beskrive sirkulasjonsmønstre og klimastatistikk over et større geografisk område. Derimot fanger de ikke opp de lokale detaljene i jordens klima. Men siden disse detaljene i stor grad bestemmes av lokal geografi, og er en del av et større geografisk mønster, kan man benytte nedskalering for å få en bedre beskrivelse. Beregningene for fremtidens klima i rapporten baserer seg hovedsaklig på empirisk-statistisk nedskalering (ESD - "empirical-statistical downscling"), som omfatter en analyse av både klimamodellene og forholdet mellom stor-skala situasjon og lokalt klima. Denne metoden gir et mål på hvor tett det lokale klimaet er knyttet opp mot hvordan temperatur og nedbør utspiller seg i et større område. ESD-metoden gir også et bilde av hvor samstemt klimamodellene er med virkeligheten. ESD-metoden blir kalibrert ved hjelp av en såkalt re-analyse. Re-analyse er en virkelighetsbeskrivelse fra en atmosfæremodell som tar i bruk informasjon basert på en rekke ulike målinger: satellitt, radiosonder, barometre, termometre, havbøyer, fly, og skip. Re-analysene gir den beste beskrivelsen vi kan få av dagens atmosfære, basert på både observasjoner og fysiske lover. En tilnærming kalt "common EOFs" [4] gjør det mulig å sørge for at beskrivelsen av stor-skala mønstre i klimamodellene stemmer overens med de observerte, samtidig som vi får informasjon om hvor god modellenes virkelighetsbeskrivelse er. Men selv med denne kvalitetskontrollen er det flere haker med slik nedskalering. Man vet ikke sikkert om forholdet mellom stor og liten skala vil holde seg i fremtiden, og modellene kan gå i gal retning selv om mønstrene er like. Det er derfor viktig å kjøre ESD-analysen på et stort antall ulike modeller for å få en ide om hvor mye resultatene avviker fra hverandre. En annen form for nedskalering, som har vært mer vanlig, er å bruke regionale klimamodeller (RCM - "Regional Climate Models"). Disse har andre svakheter og styrker enn ESD, og utfyller hverandre når det gjelder usikkerheten forbundet med nedskaleringen. ESD og RCM bygger på ulik filosofi, hvor ESD henter informasjon fra empiriske målinger mens RCM i hovedsak bygger på fysiske lover. Skalering med RCM krever langt større regnekapasitet, og er derfor begrenset i antall. Dessuten er RCM-skalering mer følsom overfor systematiske feil i de globale klimamodellene. I prosjektets delrapport fra Meteorologisk Institutt[4] beskrives RCM-kjøringer fra det europeiske forskningsprosjektet ENSEMBLES. I dette prosjektet ble 12 ulike RCM brukt til å beregne Europas klima, gitt 5 ulike globale klimamodeller (GCM). Ikke alle kombinasjoner med RCM-GCM er blitt beregnet, og noen GCM-er er blitt brukt i mindre grad enn andre. I denne rapporten er 16 ulike RCMsimuleringer beskrevet. Alle RCM-kjøringene beskrevet her har representert klimatologiske verdier på et gitter med 25 km mellom hvert punkt. Både ESD og RCM-ene i rapporten fulgte utslippsscenariet SRES A1b. Dette scenarioet er beskrevet i kapittel 3.1. Alle utslippscenariene vil bli erstattet i den kommende femte rapporten (IPCC's femte rapport). Scenariet antar rask spredning av ny og mer effektiv teknologi, og en mer utjevnet verden med mindre skjevheter og stort omfang av internasjonal sosial og kulturell utveksling. Videre går den ut i fra en balansert bruk av energikilder.

Klimaendringers påvirkning på Side 16 av 33 Både ENSEMBLES og ESD benytter resultater fra publiserte prognoser (IPCC) fra ulike globale klimamodeller. STEP Globalt I STEP II Globale STEP III Regionale koblede modeller atmosfære modeller atmosfære modeller Vind, Temperatur, SST Fuktighet SST Sea Surface Temperatures (SST) Figur 14 Illustrasjon av metodikk og sammenkobling fra global til regional modell. Figur 14 illustrerer metodikken og sammenkoblingen fra global til regional modell. De ulike modellene som er benyttet i våre prognoser er ikke veldig forskjellig. En av forskjellene på modellene går på hvor finmasket de regionale masker er. Alle modeller opererer med en maskevidde på 25 eller 5 km. Videre er valg av global atmosfærisk modell viktig når man studerer Norge. Her benyttes to ulike modeller. En tysk modell (ECHAM 4) og en engelsk modell (HadAM). Når det gjelder temperatur gir modellene veldig like resultater. Når det gjelder nedbør er det til dels store resultatforskjeller for Norge. Dette har sammenheng med at den tyske modellen (ECHAM 4) gir noe sterkere lavtrykksaktivitet fra syd-vest (vestavær 3 ), mens den engelske modellen (HadAM) gir noe mer østavær. Dette gir som resultat at vi får mer nedbør innover Norge i modeller der ECHAM 4 benyttes som global atmosfærisk modell. Dette er samtidig en værtype som vi har hatt mye av de siste årene. 3 Med østavær og vestavær menes økt lavtrykksaktivitet fra hhv. øst og vest.

Klimaendringers påvirkning på Side 17 av 33 3.3 Metodikk Klimamodell Justert kraftbalanse Figur 15 Overgang fra klimamodeller til energibalanse Produksjon For å finne forventede fremtidige verdier for produksjon ble det tatt utgangspunkt i verdier for millimeter nedbør per måned fra 46 ulike klimamodeller (beskrevet i vedlegg 2) basert på ESD (empirical-statistical downscaling). Disse modellene inneholdt simulerte verdier for 13 nedbørsregioner i Norge fra 19 til 299. De 13 nedbørsregionene er vist i figuren til høyre. For å kunne gjøres om fra nedbør i millimeter til nedbørsenergi i TWh ble dataene først overført til NVE sine syv tilsigsområder, vektet etter områdenes areal. For hver av disse regionene ble det funnet et forhold mellom millimeter nedbør og energitilsig basert på historiske verdier. Disse ble brukt til å gjøre estimatene for nedbør om til energi. Basert på samlastmodellens historiske verdier for flom og tilsig ble det funnet et forhold mellom disse som gjorde det Figur 16 Nedbørsområder brukt i nedskaleringen av globale klimamodeller mulig å estimere flomtapene. Dette ble gjort for hele år av gangen siden, og de marginale flomtapene ble oppad begrenset til 9 % av tilsiget. Disse resultatene ble så brukt til å finne resultatene presentert senere i rapporten. Denne metoden tar ikke hensyn til en mulig reduksjon i flomtap som en følge av økt vintertilsig ved høyere temperatur, og gjør heller ingen antagelser for endringer i produksjonsanleggene. Resultatene inneholder derfor betydelig usikkerhet både fra klimamodellene og metoden brukt for å finne produksjonsverdier.

Klimaendringers påvirkning på Side 18 av 33 Forbruk De estimerte verdiene for endring i forbruket tok utgangspunkt i resultater fra 61 globale klimamodeller, med nedskalering basert på ESD (empirical-statistical downscaling). Disse verdiene var gitt som gjennomsnittstemperatur per måned for 6 regioner i Norge (vist i figuren til høyre), for årene 19-299. For å gjøre temperaturen om til forbruk ble verdiene først overført til NVE sine 4 forbruksområder vektet etter områdenes areal. For hvert av disse områdene ble det videre tatt utgangspunkt i NVE sine verdier for temperatursensitivitet i forbruket, gitt som endring i GWh/uke/ C i forhold normalen. På bakgrunn av gjennomsnittsverdien for referanseperioden 1961-199 ble det dermed funnet forventet endring i forbruket per måned. De resulterende verdiene ble så brukt til å finne resultatene presentert i resten av denne rapporten. Det er ikke gjort noen antagelser når det gjelder annen utvikling i forbruket eller temperatursensitiviteten i dette arbeidet, som betyr at det kun er klimaeffekten som studeres. Resultatene må derfor ikke brukes alene som et estimat på fremtidig forbruk. I tillegg er temperatursensitiviteten tatt som en konstant verdi, som gjør at verdiene langt unna dagens normaltemperatur har større usikkerhet. Dette gjør at verdiene langt frem i tid, der forventet temperaturendring er størst, vil ha betydelig større usikkerhet enn verdiene som ligger nære i tid. Topplast For å estimere endring i topplast ble det tatt utgangspunkt i verdier for laveste tre-døgns middeltemperatur over området gitt i figuren til høyre gjennom en rekke år, fra 14 forskjellige klimamodeller. Disse modellene er gitt i vedlegg 2. På bakgrunn av disse verdiene ble det funnet forventet minimumstemperatur med en returtid på 2, 1 og 5 år, for periodene 1961-2, 246-265 og 281-21. Basert på den statistiske sammenhengen mellom temperatur i hele området og temperatur i viktige forbrukssentre ble denne verdien så vektet i forhold til betydning for forbruket, der temperaturen i Oslo alene utgjorde 6 % av forbruket. For å gjøre om verdier for temperatur til effektavvik fra normalverdien ble det tatt utgangspunkt i en temperatursensitivitet på 24 MW/ C og en topplast i et Figur 17 Temperaturområder brukt i nedskalering fra globale klimamodeller Figur 18 Illustrasjon av området for gjennomsnittstemperaturen brukt til estimering av topplast normalår på 24 MW. Sensitiviteten utgjør derfor 1 %/ C ved topplast. Det er verdt å merke seg at denne metoden kun ser på endringer i forventet temperatur, og ikke gjør noen antagelser om fremtidig endring i forbruksanlegg eller temperatursensitivitet.

TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 19 av 33 4 Klimaendringer gir stort positivt tilskudd til energibalansen Dette kapitlet gir prognoser for energibalanse normalår fremover mot år 25, basert på resultater fra klimamodeller brukt i prosjektet. Resultatene som presenteres tar utgangspunkt i dagens produksjonsog forbrukssystemer, gitt klimamodellenes predikerte endringer av temperatur og nedbør. Dette er gjort for å få frem den isolerte virkningen av klimaendring. Det er derfor ingen prognose for hvordan den faktiske fremtidige balansen vil bli. 4.1 Klimaendringer vil isolert sett gi et lavere el-forbruk Klimamodellene viser at gjennomsnittlig årlig temperatur har økt med omtrent 1 C siden referanseperioden (1961-9) og frem til 211. Dette er en trend som rammer hele landet omtrent likt og kan forventes og fortsette frem mot 25, da temperaturen de fleste steder forventes å ha økt med ytterligere 1,5 C. Temperaturøkningen er størst i vintermånedene og minst på sommeren, men alle måneder forventes å bli varmere. I februar vil alle områdene oppleve en gjennomsnittlig temperaturøkning på over 3 C i 25 i forhold til referanseperioden 1961-199, og det forventes at oppvarmingen vil fortsette i samme takt frem mot 21. Gjennomsnittlig redusert forbruk Refranseperioden er 1961-199, forbrukssystem anno 24 Figur 19 Årlig gjennomsnittstemperatur (grader C) Figur 2 Estimert redusert forbruk i et normalår -1-2 -3-4 -5-6 -7 21-22 221-24 241-26 På bakgrunn av økningen i temperatur forventes det et redusert behov for oppvarming. Dette utgjør allerede i 211 en reduksjon i forbruket på over 2 TWh i et normalår, og reduksjonen forventes å bli større enn 6 TWh i 25. Merk at resultatene tar utgangspunkt i forbruket slik det stod i 24, og at dette selvsagt vil være i endring. Dette er derfor ikke en prognose på fremtidig forbruk, men viser konsekvensen av temperaturøkningen målt i dagens temperatursensitivitet i forbruket. Reduksjonen i forbruk domineres av lasten på Østlandet, der det meste av forbruket befinner seg, men trenden er den samme over hele landet.

TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 2 av 33 4.2 Klimaendringer gir økt el-produksjon Resultatene fra klimamodellene viser at Norge vil oppleve økt nedbør som en følge av klimaendringene. Dette gjelder alle deler av landet, men økningen er noe skjevt fordelt; Vestlandet, Sørlandet og Midt-Norge vil få størst økning. Allerede i 211 viser modellene en nedbørsøkning på mellom 2 og 3 % i et normalår i forhold til referanseperioden 197-1999. Frem mot 25 kan det forventes en ytterligere nedbørsøkning på mellom 2 og 6 %, der hovedtrenden er at de våteste områdene får den største nedbørsøkningen. Innad i året vil det meste av økningen komme i høstmånedene september, oktober og november, mens juli og august vil få omtrent samme nedbør som i dag. Det forventes også at nedbørsøkningen vil fortsette i samme takt frem mot år 21. Figur 21 - Gjennomsnittlig årlig nedbørsøkning i forhold til 197-1999 Figur 22 - Økning i nyttbart tilsig (TWh/år) i forhold til 197-1999 Nedbørsøkningen vil bidra til et økt tilsig til kraftsystemet, og modellene viser at det nyttbare tilsiget allerede i 211 er ca. 3 % større enn i referanseperioden 197-1999. Etter hvert som det nyttbare tilsiget øker med ytterligere 5 TWh frem mot 25, vil også flomtapene øke. Dette skyldes da både at en stor del av økningen er konsentrert i noen få måneder, og at kraftsystemet ikke er dimensjonert for å ta imot vesentlig mer enn i dag. Det kan ventes at flomtapene i 25 øker med over 2 TWh i et normalår i forhold til 211 dersom det ikke gjøres noen tilpasninger i produksjonsanleggene. Flomtapene er veldig skjevt fordelt. På Østlandet blir det meste av tilsigsøkningen flomtap, mens i Nord-Norge øker tapene nesten ikke. 12 1 8 6 4 2 Økning i gjennomsnittlig årlig tilsig for hele landet Referanseperioden er 197-1999 21-22 221-24 241-26 Nyttbart tilsig Flomtap Figur 23 Økt tilsig i et normalår Som følge av langt våtere fremtid, vil i utgangspunktet flomtapet øke kraftig med dagens kraftverksinstallasjoner (magasin, demning og turbinstørrelse). I gjennomsnitt er flomtapet i 25 beregnet å ha økt med 3 TWh (referanse offisielle tilsigsnormaler 197-1999). Dog vil generelt mildere vær medføre større vintertilsig og således potensiale for langt mindre vårflom og flomtap. Denne faktoren er ikke hensyntatt i denne studien.

TWh/måned TWh/år TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 21 av 33 Nedbørsendring Endring i årlig nyttbart tilsig Endring i årlig tapt vann 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 3 2,5 2 1,5 1,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Øst Sentral Syd Vest Midt Nord Finnmark Figur 24 Nedbørsendring per region Figur 25 Endring i nyttbart tilsig Figur 26 Endring i tapt vann 4.3 Økt høst- og vintertilsig, redusert vårflom Økningen i forventet årlig nedbørenergi er ulikt fordelt over året. Som vist i figuren under forventes det at mye av nedbørsøkningen kommer i høstmånedene, med en betydelig økning også i januar. Derimot vil sensommeren forbli omtrent som i dag, og kan muligens bli noe tørrere. Mens alle områder kan forvente økt nedbør på høsten, vil Sør- og Østlandet oppleve redusert nedbør på sommeren, mens man nordover fra Vestlandet kan forvente økt nedbør også på sommeren. 2,5 2 1,5 Endring i gjennomsnittlig nedbørsenergi per måned Referanseperioden er 197-1999 1,5 -,5 Figur 27 Nedbørsøkningen er størst på høsten 21-22 221-24 241-26 Økt vinter- og vårtilsig, redusert snømagasin, redusert sommertilsig Som følge av forventet temperaturøkning vil deler av dagens vår/sommer-tilsig i fremtiden komme som tilsig på vinteren. Dermed vil også mulig produksjon på vinteren øke. Størrelsen på det økte vintertilsiget er vanskelig å estimere. Resonnement under viser en første tilnærming til størrelsen på økt vintertilsig:

GWh/uke Klimaendringers påvirkning på Side 22 av 33 Temperatur i år 25 forventes å være 2,5 C høyere enn statistisk normal (1961-199). Dette medfører at snøen først legger seg i fjellet 2-3 uker senere enn i dag (fra oktober mot november). Den høyere temperaturen vil også medføre at snøsmeltingen og vårflommen starter tidligere. Også her forventes en forskyvning 2-3 uker (fra mai mot april). Resultatet vil være et mindre snømagasin. I motsatt retning drar klimaendringenes generelle nedbørsøkning, med resultat at snømagasinet øker. Grovt estimert 4 med referanseår 25 vil dette resultere i: På senhøst/forvinter vil ca. 5 TWh komme i form av regn, som i dag kommer som snø. Disse 5 TWh resulterer i økt vinterproduksjon. På vårparten vil ca. 5 TWh komme som regn, som tidligere kom som snø. Dette vil bidra til økt produksjon på våren. Den generelle nedbørsøkning som følge av klimaendringer bidrar til økning av snømagasinet med ca. 5 TWh, mens snømagasinet altså blir kuttet med 5 TWh i begge ender. I sum betyr dette at snømagasinet vil ble redusert med ca. 5 TWh. I sum betyr dette at vinterproduksjonen vil øke med ca. 5 TWh, at vårproduksjonen vil øke med ca. 5 TWh og at snømagasinet (vår/sommerproduksjon) vil bli redusert med 5 TWh. At vårtilsiget vil starte 2-3 uker tidligere er et vesentlig poeng i forhold til forsyningssikkerhet, som i vesentlig grad påvirker tørrårsproblematikken i positiv retning. 7 6 5 4 Gjennomsnittlig nedbør og tilsig 2-211 3 2 Nedbør Tilsig 1 1 4 7 1 13 16 19 22 25 28 31 34 37 4 43 46 49 52 Ukenr. Figur 28 Fordelingen av nedbør og tilsig over året 4 Forutsetning: snømagasinet øker med i underkant av 2 TWh i en gjennomsnittsuke i løpet av vinteren.

TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 23 av 33 4.4 Energibalansen: + 5TWh i 212, +1 TWh i 23, +15 TWh i 25 Totalt forventes det at den norske energibalansen i et normalår er forbedret med 5-6 TWh, sett i forhold til offisielle referanseperioder ved årsskiftet 211/212 5. Dette som en konsekvens av et varmere og våtere klima. Økningen i energibalansen er tredelt og består av økt produksjon (våtere), redusert forbruk (mildere) samt et element kalt flomtap. Flomtap kan som forklart tidligere i kapitlet endres mye i fremtiden, dette som følge av mange faktorer i endring (mere nedbør, høyere temperatur, større vintertilsig, mindre vårflom etc.). Dette er faktorer som ikke detaljert er studert i dette prosjektet. Videre frem i tid vil en etter all sannsynlighet få en ytterligere forbedring av den norske kraftbalansen. Klimamodellene tilsier en ytterligere forbedring av kraftbalansen på 3-5 TWh frem mot år 23, og ytterligere 5-7 TWh i perioden mellom år 23 og år 25. Tallene for år 25 (241-26) består eksempelvis av en økt produksjon på 8 TWh, redusert forbruk på 6 TWh samt et potensielt flomtap på 3 TWh per år. Det vil si at energibalansen med dette regnestykket er styrket 14-17 TWh. Grovt oppsummert kan en si klimamodellene tilsier at kraftbalansen er bedret med 5 TWh i år 212, 1 TWh i år 23 og 15 TWh i år 25. 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Endring i energibalansen i et gjennomsnittsår Referanseperioden er 197-1999 for nedbør og 1961-199 for temperatur 21-22 221-24 241-26 Flomtap Nyttbart tilsig Forbruk Figur 29 Total endring i energibalansen Resultatene må brukes med varsomhet siden de kun tar utgangspunkt i dagens produksjonsanlegg og forbruk, noe som med sikkerhet vil endres fremover. Allikevel gir resultatene en god indikasjon på konsekvensene av klimaendringene. Hele landet vil oppleve en generell oppvarming og nedbørsøkning, mens de regionale forskjellene er størst på nedbørssiden. Når det gjelder fordelingen internt i året vil vintermånedene oppleve den største temperaturøkningen, mens nedbøren øker mest i høstmånedene. Som en konsekvens av økt temperatur kan det forventes et økt vintertilsig og tidligere vårsmelting, som til tross for økt nedbør kan bidra til en reduksjon i det maksimale vårtilsiget. Modellene viser at vi i 211 allerede har bedret energibalansen med 5,5 TWh. Dette resultatet er i tråd med konklusjonene fra prosjektets fase 1, der en baserte seg på et noe annet datamateriale. Konklusjonene fra første fase er gjengitt i vedlegg 1. NVE har f.o.m. uke 14-212 endret referanseperioden for nyttbart tilsig til det norske kraftsystemet. Den nye serien er 3-årsserien 1981-21, og gir økt nyttbar tilsig på ca. 3 % eller nærmere 4 TWh. Med den nye referanseperioden er de offisielle tall tilnærmet lik med Statnetts realitetsbilde. 5 Referanseperiode 1961-199 for temperatur og 197-1999 for nedbør/tilsig. NVE endret fra uke 14-212 referanseperioden for nyttbart tilsig for det norske kraftsystemet. Den nye referanseperioden er 3-årsserien 1981-21.

TWh/år Avvik i TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 24 av 33 5 Ekstremår færre underskuddsår, langt flere overskuddsår 5.1 Tørrår mindre hyppig, våtår langt våtere og hyppigere Analyseresultatene viser at både de våteste og tørreste årene i fremtiden blir våtere enn tilsvarende ekstremår i dag.. Dette innebærer at faren for energiknapphet vil synke. Samtidig er det verdt å merke seg at de tørre årene får en mindre nedbørsøkning enn de våte, slik at spennet mellom vått og tørt øker. I analysene ble ekstremt våte og ekstremt tørre år definert som en verdi som kun kan forventes gjentatt hvert 2 år (5-prosentil og 95-prosentil). Spennet mellom ekstremt vått og ekstremt tørt vil ifølge klimamodellene fra referanseperioden og frem til år 25 øke med 11%. Som vist i figuren under er det stor forskjell mellom de ulike klimamodellene i estimert verdi for maksimalt og minimalt tilsig, men hovedtrenden oppfattes som robust både med tanke på endring i avstanden mellom vått og tørt, og at de tørre årene også blir våtere. Utfallsrom for endret nyttbart tilsig Rød figur angir medianverdien for hver periode, og de svarte angir maksimal og minimal verdi fra alle klimamodellene 5 4 5 4 3 Utfallsrom for endret nyttbart tilsig Referanseperioden er 197-1999 3 2 1-1 -2-3 -4 197-1999 21-22 221-24 Figur 3 og 31 Utfallsrom for nyttbart tilsig 2 1 % 2% 4% 6% 8% 1% -1-2 -3-4 197-1999 21 23 25 Andelen av vannet som tapes ved overløp øker i takt med økning i tilsiget. Dette innebærer at andelen av tilsiget som går tapt kan forventes å øke i alle situasjoner, men antas å bli dramatisk mye større i fremtidige våtår enn i tørrår. Mens flomtapene i et tørrår øker med ~1 TWh viser analysene at flomtapene i et våtår vil kunne øke med 6 TWh. Det forutsettes her at det ikke gjøres noen endringer i produksjonsapparatet etter 211, som selvfølgelig er urealistisk; investeringer i effektutvideøser og magasinkapasitet kan bidra til å redusere disse tapene.

TWh/år TWh/år TWh/år Avvik TWh/år Klimaendringers påvirkning på Side 25 av 33 12 1 8 6 4 2-2 -4-6 Utfallsrom for endring i flomtap Referanseperioden er 197-1999 197-1999 21 23 25 Figur 32 og 33 Utfallsrom for endring i flomtap 5 % 5 % 95 % 25 2 15 1 5 % 2% 4% 6% 8% 1% -5-1 Utfallsrom for endring i flomtap Referanseperioden er 197-1999 197-1999 21 23 25 5.2 Temperatur også viktig for ekstremårssituasjonen Som beskrevet tidligere vil et stadig varmere klima gi utslag i redusert forbruk i et normalår. Analysene viser at både de ekstremt varme og de ekstremt kalde årene vil oppleve en tilvarende temperaturøkning; de kalde årene vil være nesten like varme som et normalår i dag. I analysene blir ekstremt kalde og ekstremt varme år definert som en verdi som kun kan forventes gjentatt hvert 2 år (5-prosentil og 95-prosentil). Resultatene fra klimamodellene viser at spennet mellom de ekstremt kalde og de ekstremt varme årene vil øke med 1 % fra referanseperioden til 23. Usikkerheten i denne delen av analysen er spesielt stor for de ekstremt varme årene. Det er lagt til grunn en konstant endring i forbruket ved endring i temperatur, og denne verdien vil bli stadig mer usikker ettersom verdiene avviker fra normalen. 6 Utfallsrom for endring i forbruk Referanseperioden er 1961-199 15 1 Utfallsrom for endring i forbruk Referanseperioden er 1961-199 4 2 5 1961-199 -2-4 -6 1961-199 21 23 25 5 % 5 % 95 % % 2% 4% 6% 8% 1% -5-1 21 23 25-8 -1-15 -12 Figur 34 og 35 Utfallsrom for endring i forbruk -2

Forbruk (TWh) Klimaendringers påvirkning på Side 26 av 33 5.3 Sammenheng vått/mildt og tørt/kaldt En analyse av forholdet mellom temperatur og nedbør viser at det er en relativt klar sammenheng mellom våte og milde år samt mellom tørre og kalde år (kaldt/tørt eller varmt/vått). Dette har betydning for dimensjonering av det norske kraftsystemet. Med tørråret følger det altså også en økt sannsynlighet for kaldt år, noe som medfører at energibalansen i tørråret blir ytterligere forverret av økt forbruk. Det reduserte tilsiget har i forhold til størrelse dog vesentlig større betydning enn det økte forbruket. I et våtår får forbruksvirkningen motsatt effekt. Med våtåret følger det altså en økt sannsynlighet for mildt år, noe som medfører at energibalansen i våtåret blir ytterligere forbedret av redusert forbruk. Forbruket er altså med på å forsterke energibalansen i ytterligere positiv retning i våtår og ytterligere negativ retning i tørrår. Figuren under viser simulert produksjon og forbruk per år for referanseperioden 1961-199 og 25. Det skjer ingen store endringer i fordelingen utover at gjennomsnittet flyttes i retning våtere og mildere klima. Kaldt og tørt 1 1961-199 25 5 Produksjon (TWh) -4-3 -2-1 1 2 3 4-5 1961-199 21 23-1 Vått og varmt 25-15 Figur 36 Sammenhengen mellom gjennomsnittlig temperatur og nedbør over året 5.4 Sesongmessig variasjon i nedbørsenergi Ekstremer for nedbør er også viktig for kortere tidsrom. Figuren under viser at de tørreste månedene i 23 vil forbli omtrent like tørre som i referanseperioden, mens de våteste høst- og vintermånedene vil få økt nedbør.

19 198 1916 1924 1932 194 1948 1956 1964 1972 198 1988 1996 24 212 22 228 236 244 252 26 268 276 284 292 TWh TWh TWh Klimaendringers påvirkning på Side 27 av 33 Sørøst-Norge kan oppleve enda tørrere klima på sensommeren enn det man ser i dag, mens dette ikke gjelder resten av landet. Hele Sør-Norge vil oppleve at de våteste høst- og vintermånedene blir enda våtere, mens de våte vår- og sommermånedene forblir omtrent som i dag. Resten av landet vil derimot oppleve at alle måneder kan få mer nedbør enn i dag. Resultater for de ulike regionene er vist i vedlegg 4. Variasjon i nedbørsenergi per måned 3 5- og 95-persentil 25 2 15 1 5 197-1999 23 Figur 37 Økt variasjon i månedlig nedbørenergi 5.5 Økt frekvens av våte perioder, redusert frekvens av tørre perioder På samme måte som enkelte år kan bli både ekstremt våte og ekstremt tørre, kan det komme flere ekstreme år etter hverandre. Resultatene fra denne studien gir ikke grunnlag for å konkludere med at de våte og tørre periodene blir verken lengre eller mer ekstreme. Som vist i figurene under forventes det at nedbørenergien vil variere fra et år til et annet på omtrent samme måte som i dag, og at det fortsatt vil være våte og tørre perioder enten ved et par ekstreme år på rad, eller en lengre periode som avviker fra normalen. 16 14 12 1 Gjennomsnittlig endring i nedbørenergi fra et år til et annet 2 19 18 17 16 Resultater for nedbørsenergi fra modell mpi_echam5 1 Svart linje viser glidene gjennomsnitt 8 6 4 2 15 14 13 12 11 1 197-1999 21-22 221-24 241-26 Figur 38 Stor variasjon i nedbørsenergi Figur 39 Eksempel på simuleringsresultater En ting som er verdt å merke seg er tendensen til å oppleve flere ekstremt våte enn tørre perioder, dersom man bruker historiske verdier til å etablere normalen. Siden det forventes en generell økning i nedbøren vil man alltid undervurdere hva et normalår faktisk er ved å studere historien. Denne effekten vises i figurene under der den ene etablerer normalen ved å se på historien, mens den andre har en normal som også ser inn i fremtiden.

1921 193 1939 1948 1957 1966 1975 1984 1993 22 211 22 229 238 247 256 265 274 283 292 1921 193 1939 1948 1957 1966 1975 1984 1993 22 211 22 229 238 247 256 265 274 283 292 Klimaendringers påvirkning på Side 28 av 33,2 Frekvens av perioder med to etterfølgende tørre eller våte år, i forhold til normalen for siste 2 år Svart linje viser glidende gjennomsnitt,2 Frekvens av perioder med to etterfølgende tørre eller våte år, i forhold til normalen for +/- 1 år Svart linje viser glidende gjennomsnitt,15 Tørre perioder Våte perioder,15 Tørre perioder Våte perioder,1,1,5,5 -,5 -,5 -,1 -,1 -,15 -,15 Figur 4 og 41 Frekvens av etterfølgende våte eller tørre år (målt som antall år i en slik periode i forhold til antall år)

Grader C MW Klimaendringers påvirkning på Side 29 av 33 6 Mildere vintre gir lavere maksimallast Resultatene fra prosjektet viser at den generelle økningen av årlig gjennomsnittstemperatur også reflekteres i høyere forventet gjennomsnittstemperatur i årets kaldeste periode. Som en del av prosjektet ble det sett på laveste estimerte temperatur for en rekke modeller over området vist i figuren under, over en 3-døgnsperiode. Temperaturen over dette området er delvis korrelert med temperaturen i de viktigste sentrene for alminnelig forbruk Oslo, Stavanger, Bergen, Trondheim og Tromsø og det var derfor mulig å estimere endringen i forventet topplast ved å bruke tidligere etablerte forhold mellom temperatur og topplast. Det må her legges til at det tas utgangspunkt i dagens forbruk, resultatene gir ikke en prognose for utviklingen i forbruket. Klimamodellene tilsier at effektbalansen vinterstid blir bedret, dette som følge av mildere klima. Dette underbygges også av statistiske analyser. Riktignok har vinter 29/1 og 21/11 vært relativt kalde, men dette er langt innenfor det statistiske utfallsrom en kan forvente. Effektbalansen er ifølge den statistiske analyse, pr. år 211 forbedret med 4 MW. Frem mot år 25 antyder klimamodellene at effektbalansen i maksimallastsituasjonen vil være forbedret med 8 MW som følge av mildere klima. Utfallrom for minste 3-døgns middeltemperatur 26 25 24 23 22 21 2 19 18 Estimert topplast i ulike perioder 1961-2 246-265 281-21 2 års returtid 1 års returtid Figur 42 Estimat for topplast 5 års returtid 1 5 1% 8% 6% 4% 2% % -5-1 -15-2 1961-2 246-265 281-21 Figur 43 Resultater for minste 3-døgns middeltemperatur for referanseområdet (se fig.2).