Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Uten et godt strømnett må alle overprodusere for å sikre at de har nok strøm.

Strømmarkedet: Hva skjer hvis vi kobler sammen Nord-Norge og Sør-Norge?

Forskere har undersøkt hva som skjer hvis vi kobler regionene bedre sammen eller bygger batterier for å lagre strømmen.

Folk flest, politikere og forskere er enige om én ting: Vi trenger mer strøm i årene som kommer. Og den vi har, bør utnyttes best mulig.

Det forskes mye på hvordan vi kan klare å oppnå det alle er enige om.

En av forskerne er Aleksander Grochowicz ved Universitetet i Oslo. Han forsker på strømnettet og hvordan vi får en sikrere forsyning av strøm.

Målet er å se hvor mye av strømmen som kan dekkes av vindkraft, uten å få risiko for såkalt «black out». Det vil si at det ikke er noe strøm tilgjengelig.

Modellen kan brukes for alle typer fornybar kraft

Grochowicz har laget en modell som viser at det gir en sikrere forsyning dersom strømmarkedet i Norge kobles tettere sammen.

Systemet har fokusert utelukkende på vindkraft. Ifølge Grochowicz er det fordi vindkraft har et bedre utgangspunkt for å dekke energibehovet gjennom et helt år.

Norsk vindkraft er brukt som utgangspunkt i forskningen, men det er mulig å putte inn alle former for fornybar kraft i modellen.

– Vi har laget en modell som viser hva som skjer hvis vi kobler regionene bedre sammen, altså bygger ut nettet. Eller om vi bygger batterier for å lagre strømmen. Samt begge deler kombinert, forklarer Grochowicz.

Det beste er en kombinasjon av lagring og kabler

Det beste for forsyningssikkerheten vil være en kombinasjon av lagring og bedre nett, mener han.

Målet for forskerne er at etterspørselen alltid skal være dekket, helst uten overproduksjon. Dermed må alle produksjonstopper jevnes ut.

Han sier at det er to måter å fordele overproduksjon av strømmen på: enten ved å jevne ut produksjonstopper over tid eller geografisk.

Det vil si at dersom det produseres mye strøm fra vind i en periode, kan det enten lagres eller selges via kabler.

Aleksander Grochowicz forteller at det aldri før har vært laget en modell som går over så lang tid, med så mange parametere.

Strømkabler kan gi mer fornybar energi

For strømprisen at nord og sør betyr en sammenkobling at prisene vil jevnes ut noe slik vi ser med kablene til utlandet.

– Prisene mellom Norge og resten av Europa er blitt likere. På lang sikt er det likevel vanskelig å si fordi vi ikke vet hvordan etterspørselen for energi vil endre seg, sier Grochowicz.

En av de positive sidene med å kombinere regionene er at mengden kraft som kommer fra fornybar energi som vind, kan økes.

Grunnen er at det ikke alltid blåser på et gitt sted. Derfor må det bygges andre anlegg, som vannkraft eller solenergi for å kompensere. Det kan føre til unødvendig utbygging.

Men det vil alltid blåse et eller annet sted. Derfor kan transport av strøm bidra til å jevne ut mangelen på kraftproduksjon et annet sted. Utbygging av kapasiteten til strømnettet vil derfor gjøre at vi kan få en høyere andel strøm fra variable kilder slik som vind, uten at det øker risikoen for en «black out».

Utfordringen ved overproduksjon

– Med fornybar energi ligger kostnaden generelt i å bygge anlegget. Driften koster ikke noe særlig. Hvis du bygger et anlegg som overproduserer energi, har du bygget et unødvendig dyrt anlegg. Derfor er det viktig å prøve å matche produksjon og etterspørsel, forklarer Grochowicz.

Han mener dette er en god grunn til at det er bedre å bygge ut nettet i stedet for at hver region må overprodusere strøm, selv om det sistnevnte er lite sannsynlig:

– Om vi ikke produserer mer strøm innen fem år, vil vi ha for lite, sier Grochowicz. Derfor vil overproduksjon sannsynligvis være en velsignelse.

Dumt å bygge unødvendig stort uten kabler

Han forteller at elektrifisering av industri, gjør at vi i fremtiden vil trenge veldig mye mer strøm enn i dag. Derfor er det også viktig å se på hvordan strøm-miksen skal være for å sikre nok energi, uten at vi blir stående med anlegg som overproduserer.

Det sistnevnte er mulig i dag – i perioder – fordi vi mangler gode lagringsmuligheter. Dermed kan overproduksjon av vindkraft være tapt inntekt.

Kabler kompenserer til en viss grad ved at overproduksjon kan selges andre steder. Uten kabler er ikke dette mulig. Dette gjelder først og fremst for vindkraft. Vannkraft er mulig å regulere noe etter strømbehovet. Vindkraft kan ikke reguleres på samme måte.

Systemet må være lønnsomt i 40 år

Når forskere skal finne ut om det er lønnsomt å sette opp en vindmøllepark eller ikke, lager de gjerne en modell. I denne modellen kan man putte værdata, som hvor mye det blåser i snitt og hvor mye strøm som er etterspurt i et område.

– Vi har innført en ny metode for å finne robuste løsninger, forklarer Grochowicz.

Mange av metodene for å se på energiløsninger tar for seg ett enkeltår, men forskerne prøver å se på 40 år av gangen. De anleggene som bygges, skal stå så lenge. Derfor er det viktig at modellene også tar for seg en så lang tidshorisont, mener han.

Grochowicz forteller at det aldri før har vært laget en modell som går over så lang tid, med så mange parametere.

Vanskelig å definere et gjennomsnittsår

Tidligere modeller har tatt for seg enkeltår, gjerne med ekstreme værhendelser som tørke og styrtregn. Dette er en dårlig løsning, mener han.

Han forklarer at det er overraskende vanskelig å definere et gjennomsnittsår. Det som er ekstremt vær, trenger ikke å bety at det er ekstremt for energisystemet.

– En storm kan være ekstremt vær uten å være vanskelig for systemet. Det vi ser nå med høye energipriser, kan være ekstremt for systemet uten at været er spesielt. Derfor prøver vi også å finne ut hva det er som gir ekstreme situasjoner, slik at det er mulig å jevne det ut.

Grunnen til at tidligere modeller har tatt for seg enkeltår, selv for systemer som skal stå lenge, er at det er dyrt. Tungregning koster mye. Det er krevende å lage gode modeller.

Nesten optimale løsninger er bedre enn optimale

I tillegg til at modellen tar for seg et mye større tidsintervall enn det som er vanlig, har Grochowicz satset på det han betegner som nesten optimale løsninger.

– De fleste modeller er laget med tanke på prisoptimalisering. Men hvis vi gir den litt slingringsmonn og tillater løsninger som er fem prosent dyrere å bygge, får vi flere løsninger, forklarer han.

Altså fortsatt billige løsninger, men ikke billigst.

Grochowicz sier at dette gjør at de får bedre oversikt over ulike løsninger og fordeler og ulemper med de ulike variantene.

For eksempel vil denne modellen kunne få med løsninger som kanskje er bedre med tanke på å bruke mindre areal. Dermed vil den ødelegge mindre natur. Det er kanskje ikke billigere, men slike løsninger kan være mer sosialt akseptable, mener han.

Ved å legge til flere variable som vær, arealbruk og økonomi, vil de få løsninger som står seg over tid. Selv om modellene kan være optimale eller nesten optimale, er en ting sikkert:

– Det er først og fremst et politisk spørsmål, sier han.

Prosjektet er finansiert av UiO:Energi og miljø.

Referanse:

Aleksander Grochowicz mfl.: Intersecting near-optimal spaces: European power systems with more resilience to weather variability. Energy Economics, 2023. Doi.org/10.1016/j.eneco.2022.106496

Powered by Labrador CMS