*Nettavisen* Nyheter.

Fornybar strøm har et enormt og kjempedyrt problem de færreste tenker på

Klimadilemmaet

Vind- og solkraftens store problem er ekstremt varierende produksjon. I oktober varierte Tysklands produksjon fra 2,95 til 49,54 GW - nesten 17-gangeren - på grunn av naturlige variasjoner i vind og sol. Så stor er ikke variasjonen i forbruket.

Vind- og solkraftens store problem er ekstremt varierende produksjon. I oktober varierte Tysklands produksjon fra 2,95 til 49,54 GW - nesten 17-gangeren - på grunn av naturlige variasjoner i vind og sol. Så stor er ikke variasjonen i forbruket. Foto: Statkraft

I virkeligheten er sol- og vindkraft mye dyrere enn det blir hevdet.

21.11.19 17:12

Dette er del 2 av serien Klimadilemmaet. Del 1 kan du lese her: Det finnes en løsning på klimakrisen. Den hater vi mer enn klimakrisen.

Prisen på fornybar energi har stupt de siste årene. Både sol og vind er i ferd med å bli konkurransedyktig - også uten subsidier - hvis man ser på kostnad per kWh produsert.

Dette blir brukt som et av de sterkeste argumentene mot utbygging av atomkraft - som heller ikke har CO2-utslipp.

Men vind og sol har en bakside som de aller færreste snakker om. Det blir heller ikke regnet inn i prisen.

Produserer for lite og for mye

I mai i år nådde California en milepæl av det spesielle slaget: I løpet av måneden måtte de skru av fornybar kraftproduksjon tilsvarende 223 GWh - 223.195.000 kWh.

Årsaken var at det i perioder blir produsert langt mer strøm enn det var behov for i strømnettet. Vanligvis er det andre typer kraftverk, for eksempel vannkraft, som må justere produksjonen for å tilpasse seg etterspørselen fortløpende, men på et eller annet tidspunkt er det ikke mer å justere ned.

Og siden strømnettet ikke kan ta imot mer strøm enn det brukes, må strømmen forkastes. Det aller meste av dette var solkraft.

Klikk på bildet for å forstørre. LOS ANGELES, CA - SEPTEMBER 05: Solar panels are mounted atop the roof of the Los Angeles Convention Center on September 5, 2018 in Los Angeles, California. The solar array of 6,228 panels is expected to generate 3.4 million kilowatt hours of electricity per year. A landmark bill committing the state to 100 percent clean energy by 2045 may be signed by California Governor Jerry Brown. Mario Tama/Getty Images/AFP

Calfifornia får stadig mer solkraft, som her på LA Convention Center. Tidvis produseres det langt mer strøm enn det er behov for. Foto: Mario Tama (AFP)

Dette var nok strøm til rundt 400.000 gjennomsnittlige husholdninger i delstaten.

Enorme forskjeller i strømproduksjonen

Utfordringen med vind- og solkraft er at mengden kraft som produseres varierer svært mye - både fra minutt til minutt, og dag til dag.

Mens vannkraft nesten er som å benytte et batteri, der man henter ut strøm ved behov - er det sol- og vindforhold som avgjør hvor mye strøm som kommer fra nettopp sol- og vindkraft.

Og svingningene er enorme:

Klikk på bildet for å forstørre. Grafen viser strømproduksjonen fra henholdsvis atomkraft, vind og sol i Tyskland gjennom hele oktober. Atomkraften produserer nesten helt jevnt, vindkraften varierer betydelig gjennom måneden - mens solkraften kommer med topper.

Grafen viser strømproduksjonen fra henholdsvis atomkraft, vind og sol i Tyskland gjennom hele oktober. Noen dager er det knapt sol- og vind i det hele tatt, noen dager utfyller de hverandre - og andre dager går tilsynelatende produksjonen for fullt på begge løsninger. Atomkraften produserer nesten helt jevnt. Foto: (Frauhofer)

Klikk på bildet for å forstørre. Denne grafen viser samme tidsperiode, men bare solproduksjonen.

Denne grafen viser samme tidsperiode, men bare solproduksjonen. Som man kan se varierer strømmengden selvsagt stort gjennom døgnene, men også betydelig fra dag til dag grunnet endringer i solforholdene. Foto: (Frauhofer)

Vanlige solceller har den klare fordelen at strømproduksjonen i stor grad følger strømbehovet fra aircondition-anlegg i varme land.

Men ulempene er derimot store:

  • På en vindstille kveld/natt/morgen produseres det ikke noe strøm fra verken sol eller vind, noe som betyr at man er 100 prosent avhengig av å kunne få strøm fra andre steder når produksjonen faller ut
  • Samtidig kan man få veldig høy strømproduksjon når det egentlig ikke er behov for strømmen. Kraftig fønvind på vinteren øker for eksempel vindproduksjonen, mens oppvamingsbehovet går ned
  • Variasjonene er ikke bare store i løpet av døgnet, men fra minutt til minutt, noe som gjør det utfordrende å holde spenningen i strømnettet jevn

Ønsker å lage mye større overproduksjon av strøm

Vårmånedene ser ut til å være spesielt utfordrende for California. Ifølge Los Angeles Times anser eksperter andelen forkastet strøm som ganske liten sett under året som ett, men den er kraftig økende:

På ett år er andelen økt fra under 2 prosent til opp mot 4 prosent - og California skal bygge langt mer fornybar energi i årene som kommer for å få ned klimagassutslippene.

Klikk på bildet for å forstørre. Solar panels used to generate power outside an office building in Los Angeles, California on August 4, 2015. President Barack Obama's Clean Power Plan to slash electricity-generated CO2 emissions was welcomed as a courageous step towards a lower-carbon future, but not yet enough to brake dangerous planet warming. Obama announced August 3 that power plant owners must cut carbon dioxide emissions by 32 percent from 2005 levels by 2030. AFP PHOTO / MARK RALSTON

Kreativiteten for utbygging av solkraft er stor. Her er det en parkeringsplass som har fått et «tak» av solpaneler, som også gir bilene skygge. Foto: Mark Ralston (AFP)

Men fordi energilagring er så dyrt, var det nylig en rapport som argumenterte for at det burde bygges ut mye mer solkraft selv om en måtte forkaste masse av strømmen. Hensikten var å få tilstrekkelig med strøm også når det var overskyet.

Dermed må enda mer strøm forkastes, og resultatet er at prisen for den benyttede strømmen går betydelig opp.

Kurven som bekymrer de som drifter strømnettet

En annen betydelig utfordring med ustabil fornybar produksjon, er at man er helt avhengig av alternativ strømproduksjon som kan fylle på når sol- og vind ikke er tilstrekkelig. Og ikke minst må produksjonen tilpasse seg behovet - til dels svært raskt.

California ISO publiserte i fjor en rapport om utfordringen netteiere har med et fenomen som ble kalt «The Duck Curve». I praksis viser den at når solen står opp på morgenen faller behovet for strøm fra alle andre kraftkilder. Disse må derfor justeres ned eller skrus av.

Utfordringen kommer derimot på ettermiddagen: Samtidig som solen blir svakere, kommer man til perioden av døgnet da behovet for strøm er høyest. Da må alle de andre strømkildene plutselig produsere veldig mye mer.

Klikk på bildet for å forstørre. Utfordringen med sol for nettet er at alle andre strømkilder må tilpasses. Jo mer variasjonen er, jo vanskeligere er det å få til.

Utfordringen med sol for nettet er at alle andre strømkilder må tilpasses. Jo mer variasjonen er, jo vanskeligere er det å få til.

Jo mer solkraft som puttes ut i nettet, jo mindre er behovet for andre kilder - og midt på dagen er det betydelig risiko for overproduksjon. Samtidig skal man i løpet av få timer erstatte all produksjonen og øke totalproduksjonen.

Før mye av produksjonen igjen må skrus av når natten kommer.

Mangler god regulering

Vindkraften kan man ikke satse på at skal slå inn når behovet er der, og atom- og varmekraftverk trenger tid på å justere effekten sin.

Se for deg at du skal fyre opp i i en kald kakkelovn, og trenger maksimal varme umiddelbart: I det øyeblikket ovnen blir varm, skal den slutte å varme. Det er utfordrende.

- Fordi systemoperatørene kontinuerlig må balansere tilbud og etterspørsel, må steg tas for å håndtere risikoen for overproduksjon, skriver California ISO.

De mener situasjonen vil føre til større strømbrudd.

- En studie viser at i perioder med lavt forbruk og høy fornybar produksjon, kan så mye som 60 prosent av energiproduksjonen i 2020 komme fra fornybar produksjon som presser ut konvensjonell produksjon - og samtidig verktøyene vi har for å håndtere frekvensen i nettet. I disse situasjonene kan det hende nettet ikke vil være i stand til å unngå frekvensfall som følge av bortfall av en stor konvensjonell generator, forklarer de, og viser til at det kan bety strømbrudd.

I Norge er fenomenet nær et ikke-problem fordi vi har så mye fleksibel vannkraft. Slik er det ikke i resten av verden.

Dermed må det etableres nye løsninger for å håndtere ulempene til sol- og vind.

Mer om det i del 3.

Nettavisen ønsker en åpen og levende debatt.

Her kan du enkelt bidra med din mening.