Energimagasinet nr 4 2010

Vind och vatten
ger lägst elkostnad

Inget teknikgenombrott är i sikte när det gäller ny teknik för elproduktion. Helt nya idéer lär krävas om kostnaderna ska kunna sänkas drastiskt. De konventionella sätten att producera el kommer sannolikt att dominera många år framöver.

Vind och vatten är gratis. Därtill får man ersättning av svenska staten genom elcertifikat. Inte så konstigt att dessa två produktionsslag har lägst kostnad för ny elproduktion.
Ny vattenkraft hamnar på låga 15,6 öre/kWh, väsentligt lägre än genomsnittspriset på Nordpool de senaste åren. Varför byggs då inte mer vattenkraft?
Ja, möjligheterna är inte så stora. De flesta vattendrag är skyddade mot en utbyggnad. Och de som inte är det, är inte så intressanta att bygga ut beroende på höga kostnader och låga fallhöjder. Investeringskostnaden i kalkylen bygger på relativt gynnsamma förutsättningar för vattenkraft.
Om nu någon skulle vilja bygga krävs lång tid för att få alla tillstånd på plats.
Kalkylen är gjord av Elforsk och publicerad i rapporten ”El från nya anläggningar”. Rapporten, som uppdateras löpande, är publicerad i slutet av 2007. Således är inte alla data helt aktuella.
Anläggningspriser och priser på el och bränslen sköt i höjden under 2007 och 2008, för att falla tillbaka under finanskrisen 2009.
– Känslan är att förhållandena är någorlunda likartade idag som när rapporten skrevs, säger Åke Wrangensten, på Elforsk. Vi uppdaterar rapporten löpande och vi har precis satt i gång arbetet med den nya rapporten som ska vara klar i maj 2011.
– Det ska bli spännande att se nivån för anläggningskostnader i den nya versionen.
Rapporten behandlar all elproduktionsteknik, stor- och småskalig, från stirlingmotorer till kärnkraft. En mindre genomgång görs också av teknik som inom de närmsta 10 till 25 åren eventuellt kan bli kommersiell.
Den teknik som idag är kommersiellt gångbar visas i tabell 1. I Sverige har det under senare år byggts både nya kraftvärmeverk baserade på bioenergi liksom naturgas. Det sistnämnda har gjorts i Malmö och Göteborg.
Vindkraften i Sverige, framförallt den landbaserade, är under kraftig utbyggnad. Kapaciteten för bio-kraftvärme har ökat ännu mera än för vindkraft.

Lönsamhet
Även kärnkraft har byggts ut om än utan nya reaktorer utan med uppgraderingar av befintliga.
Landbaserad ny vindkraft ger näst lägst kostnad efter vattenkraften. Precis som vattenkraften får vindkraft tillgodogöra sig elcertifikaten och det är huvudförklaringen till andra platsen.
Kostnaden ligger på 30,4 öre/kWh, vilket är i nivå med senaste årens genomsnittspris på Nordpool.
Det kan ju tyckas anmärkningsvärt att så mycket byggs. Lönsamheten är inte extremt stor, utan beräkningen är gjord med en kalkylränta på sex procent.
För vindkraft tillkommer dessutom en osäkerhet. Håller tekniken under 20 års tid? Det finns ju inte så lång erfarenhet av den senaste generationens vindkraftverk.
Vindkraft i mindre skala hamnar också överraskande högt (4:e plats) med en kostnad på 37,6 öre/kWh, några öre högre än vindkraft från större anläggningar. Det som skiljer mellan stor- och småskalig vindkraft är framförallt utnyttjningstider – 2900 mot 2150 timmar för mindre.

Kärnkraft
Trea på listan är kanske något överraskande kärnkraft. Kostnaden för ny kärnkraft är beräknad till 33 öre/kWh med 20 års livslängd. Investeringskostnaden är angiven till 15.000 kr/kW, vilket exempelvis Finlands femte reaktor inte lär nå. Överhuvudtaget finns en stor osäkerhet kring investeringskostnaden för ny kärnkraft. Det finns siffror som både är under och över de nämnda 15.000 kronorna kr/kW.
En ännu större osäkerhet är kostnaderna för rivning och omhändertagandet av kärnavfall. Här räknar Elforsk med 1,8 öre/kWh i kalkylen. Det kan ju nämnas att inget land har ännu kunnat demonstrera hur man ska ta hand om kärnavfallet. Därmed är det svårt att uppskatta kostnaden, speciellt som avfallet är radioaktivt under 100.000 år.
Det pågår dock en teknikutveckling inom kärnkraftområdet. Något som det forskas om är att förbränna kärnavfall och använda det som ett bränsle. Därmed kan man kanske kapa lagringstiden med en faktor 200. En demonstration av denna teknik förväntas ske någon gång 2020-2025.
En annan utvecklingslinje är att försöka använda passiva säkerhetssystem, exempelvis för nödkylning och kylning av inneslutningen. Detta för att helt undvika mänskliga fel vid haverisituationer. Inte heller ska man vara beroende av el exempelvis för att pumpa kylvatten utan nödkylningen ska klaras på ”naturlig” väg.
Avfall och förbättrad säkerhet står överst på listan men också åtgärder för att förhindra spridning av kärnämnen samt förbättrad ekonomi står på agendan för kärnkraftens utveckling.
Beroende på att det byggs så få nya reaktorer finns det numera inte så många leverantörer av kärnkraftverk. De stora idag är General Electric, Westinghouse och Areva.
En annan utvecklingslinje för kärnenergi är fusion. Dock så saknar många tekniska problem kring fusionen ännu lösning. I början av 1980-talet var förhoppningen att en demonstrationsreaktor skulle kunna byggas någon gång efter 2010. Nu pratas det istället om 2050.

Kraftvärme
Många kommunala energiföretag har byggt kraftvärme de senaste åren. Framförallt har det gällt bioenergibaserad. Men kanske lite överraskande kommer bioenergibaserad kraftvärme långt ned på listan. Småskalig (10 MW) har en produktionskostnad på hela 85 öre/Wh.
Lite större verk, 80 MW, klarar sig bättre med 49 öre/kWh, vilket är högre än avfallsbaserad kraftvärme som kostar 41,2 öre/kWh och kraftvärme från naturgas för 48 öre/kWh. Detta förklarar kanske att man i Malmö och Göteborg byggt naturgasbaserad kraftvärme istället för med biobränsle.
Tilläggas kan att biobränslebaserad kraftvärme också omfattas av samma ersättning med certifikat som vind- och vattenkraft.
Naturgas har ingen ersättning utan beläggs istället med olika skatter.
Räknar man utan skatter och avgifter (se tabell 4) sjunker naturgasbaserad kraftvärme till mellan 38 och 41 öre/kWh, vilket är väsentligt lägre än för bioenergibaserad kraftvärme som utan skatter och avgifter hamnar i intervallet 67 öre/kWh till drygt en krona per kWh.

Bränsle kostar
En viktig orsak till bioenergins konkurrensnackdel är självklart att bränslet har en kostnad medan vind och vatten är gratis.
Avfall är dock ännu mera fördelaktigt, då det inte bara är gratis utan man kan får betalt för att ta emot det. Räknar man utan skatter och avgifter blir avfall det energislag som ger allra lägst kostnad – 21 öre/kWh. Räknat med skatter och avgifter blir avfallskraftvärme dubbelt så dyrt.
En förklaring är den förbränningsskatt som infördes 2006 och som avskaffades av regeringen våren 2009. Således kan kostnaden idag vara en helt annan.
Faktum är att avfallskraftvärme är allra billigast att bygga räknat (se tabell 3) utan skatter och avgifter följt av vattenkraft som då inte får ersättning enligt certifikat.
Kärnkraft blir också mer konkurrenskraftig genom att skatterna på kärnkraftsel försvinner.
Däremot blir både biobränslebaserad kraftvärme och vindkraft dyrare.
I rapporten behandlas också småskalig elproduktion. Dock bedöms den ha svårt att konkurrera med dagens kommersiella teknik.
Lite översiktligt behandlas bränsleceller, stirlingmotorer, solceller, ORC (Organic Rankine Cykel) och vågkraft.
Ingen av dessa tekniker bedöms dock kunna ge konkurrenskraftiga elpriser i ett kort tidsperspektiv.
Exempelvis kommer dagens konventionella kiselbaserade solceller med nuvarande takt av kostnadssänkningar med 4 procent per år, först att vara lönsamma i Sverige år 2050. Det krävs någon typ av teknikgenombrott.
När det gäller tunnfilmssolceller krävs någon form av genombrott i tillverkningsprocessen. Målet med tunnfilmssolceller är att de ska kunna tillverkas till låga kostnader, ha låg vikt och medge enkelt montage. En möjlighet är att belägga dessa på plastmattor som rullas ut på takytor utan glassubstrat och metallramar.

Mikro-kraftvärme?
En teknik som spåtts ha en intressant framtid är så kallad mikro-kraftvärme, det vill säga hushåll som i samma process producerar både el och värme. Orsaken är dels en vilja från energikunder att bli mer oberoende av sin elleverantör och dels miljöskäl.
Mikro-kraftvärme kan göras med en stirlingmotor, bränslecell eller ORC.
Ett flertal europeiska företag utvecklar teknik för detta. Längst har man kommit med ORC och stirlingmotor. Båda processerna såväl som bränsleceller behöver ett bränsle. Helst ska detta vara fossilfritt, vilket gör att valet av bränsle blir begränsat. Valet faller då bara på biogas eller någon typ av biobränsle. I Europa är det dock mera vanligt med tillgång till naturgas än biobränsle. Därför sker teknikutvecklingen främst för gasbaserade lösningar.
I Sverige skulle mikro-kraftvärme på biobränslen vara intressant om elpriset förblir högt. I så fall skulle fastighetskunder kunna få ett alternativ till egna elinköp.
Men än så länge är nog vägen dit lång. Det har spekulerats i ett genombrott de senaste 20 åren, men ännu har det inte kommit.

[ Tillbaka | Till toppen av dokumentet ]