De nordiska länderna skulle kunna klara energiförsörjningen på utbyggnad av enbart förnybar energi men det kräver rätt mix av energikällor och anpassning av både lagringsmöjligheter och distribution. Den slutsatsen kan dras av en ny studie från Uppsala universitet, som publicerats i tidskriften Nature Energy.
– Många är skeptiska till om det kommer att fungera att helt eller delvis plocka bort kärnkraft och fossila bränslen, eftersom det kan bli så stora variationer i hur mycket el som kan produceras. Men vår studie visar att detta inte behöver vara något stort problem, det handlar om att hitta en bra mix av energikällor, säger Jon Olauson, forskare på institutionen för teknikvetenskaper vid Uppsala universitet.
Svårigheten med elproduktion är att den sker i realtid. Att den el som behövs just nu, måste produceras just nu. Detta ställer stora krav på flexibel lagring av el från vattenkraft, som är det enklaste sättet. I studien har forskarna tittat på hur stort energibehov de nordiska länderna har och vad som skulle hända om länderna helt förlitade sig på naturresurser och förnybara energikällor.
Studerat var man kan bygga ut
– Med uteslutande vind-, sol-, vatten- våg- och tidvattenkraft blir vi mer beroende av naturen och väderförhållandena. Om det blir vindstilla ett par veckor, ger inte vind- och vågkraft den energieffekt som behövs. Det system som finns idag är framförallt uppbyggt för att hantera variationen i elproduktionen under en dag, eller under en hel säsong, säger Jon Olauson.
Forskargruppen, som är verksam vid Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet, har i sina beräkningar utgått från den elkonsumtion som de nordiska länderna har. Sedan har de räknat bort den förnybara energi som redan produceras, för att få fram hur mycket mer el som behövs. De har studerat olika blandningar av energikällor, var man skulle kunna bygga ut och vilken potential som finns.
Elkonsumtionen varierar över året
Människorna och samhället har tydliga konsumtionsmönster. Vi konsumerar mer el på vintern än på sommaren, och mer under dagen jämför med på natten.
– Idag används vattenkraft för att balansera skillnader mellan säsonger, men det behövs mer kunskap om hur den skulle kunna balansera för mellanlånga skillnader. Ett alternativ är att importera el eller använda gasturbiner. Det går också att ge storkonsumenter som till exempel tillverkningsindustrier betalt för att stänga ner sin verksamhet vissa timmar, för att spara på elen. Det förekommer redan, men kan kanske utökas, säger Jon Olauson.
Flaskhalsar geografiskt
I studien har man inte tagit hänsyn till de begränsningar som finns när det gäller att leverera el över hela Norden. Med dagens distributionssystem blir det svårare att klara leveransen överallt med enbart förnybar el. I Sverige har vi till exempel väldigt mycket produktion i norr men mest konsumtion i söder. Nästa steg är att bygga upp modeller av hela kraftsystemet för att se var flaskhalsarna finns.
– Oavsett hur vi blandar de förnybara källorna får vi en ganska stor variation i de mellanlånga perioderna. Fortsatta studier bör därför fokusera på vad vattenkraften har för möjligheter att hjälpa till att balansera de här variationerna. Att producera något mer el än man behöver och sedan strypa produktionen vid timmar med låg förbrukning, kan vara ett annat sätt som kan minska balansbehovet, säger Jon Olauson.
Jon Olauson et al, “Net load variability in Nordic countries with a highly or fully renewable power system”, Nature Energy 1, 7 november 2016
För mer information:
Jon Olauson, forskare vid institutionen för teknikvetenskaper, Uppsala universitet
Jon.Olauson@angstrom.uu.se, 018-471 5812, 072-0411636
