Elproduktion, -distribution och -konsumtion är en helhet. Två centrala delar som ofta förbises i debatten om energin och framtiden är distributionsinfrastrukturens roll (att den inte tål vad som helst) och att det måste finnas en kontinuerlig modererad balans av produktion och konsumtion.
Text: Marcus Prest
En tillräcklig konsumtion i förhållande till produktion är ett krav för att inte infrastrukturen ska haverera av att spänningen i nätet blir för stor. Det vill säga: transformatorer ryker och så vidare om det produceras stora mängder el som körs ut i nätet utan att den leds ut i motstånd (lampor, motorer, bastuugnar, frysar, datorer, tv-skärmar, energiintensiva energiprocesser, etcetera).
Om det igen konsumeras mera el än vad utbudet tillåter leder det till att man får blinkande lampor, problem med känslig elektronik och känsliga industriprocesser, reservgeneratorer startas och allmänna problem i samhällets förmåga att hålla igång sitt maskineri. Därför måste produktion och konsumtionen av el balanseras mot den totala infrastrukturens krav och tålighet.
Det som gör ekvationen besvärlig är att konsumtionen av el inte är konstant – mängden el som används varierar stort under ett dygn och under årstider. Och till detta kommer ytterligare en faktor i att vind- och solenergin inte ger en konstant tillförelse av energi utan produktionen varierar alltefter om det blåser och om solen skiner eller inte – till skillnad från kol- och kärnkraftverk som konstant levererar samma output.
– Varje dygn uppstår två energikonsumtionstoppar. Den första toppen kommer kring åttatiden på morgonen när befolkningen vaknat och gör sig i ordning för arbetsdagen, sätter igång brödrostar och så vidare, säger Magnus Gustafsson.
– Det är en klar och tydlig topp. Sedan kommer en nedgång mitt på dagen som följs av en till topp när folk kommer hem från sina jobb och hushållsapparater och nöjesutrustning igen sätts igång. Senare på dygnet sjunker konsumtionen stadigt för att vara som lägst genom natten och morgonnatten. Tar man in vindkraft här så är det ofta så att det blåser om natten – då får man alltså ytterligare el i nätet som ingen använder just då.
– Skillnaden mellan den högsta konsumtionen under dygnet och den lägsta är rätt så stor. Det är därför elbolag gärna ser att vi använder natt-el för att få bort spänningen ur nätet. De gör ingen eller väldigt lite vinst på den här elen – men de måste avleda spänningen ur nätet på något sätt – annars måste de stänga kraftverk för att starta upp dem på nytt på morgonen, vilket är dyrt.
Produktionens fundament
Elproduktionens fundament i Finland (och i så gott som hela den industrialiserade världen – undantag finns, till exempel Norge) utgörs av vatten-, kärn- och kolkraftverk. Dessa kraftverk står för den robusta elproduktionen, det vill säga de kör ut samma kvantitet energi kontinuerligt oberoende av väder, vind, tid på dygnet eller årstid.
Dessa kraftverk, särskilt kärnkraftverk kostar enormt mycket att bygga men deras effektivitetsgrad är stor – de kan med fördel köras på näst intill maximal effekt dygnet runt och producerar relativt billig el – det är så de hämtar tillbaka pengarna. Problemet med dem är att de är mycket dyra att stänga ner och starta upp igen. Deras generatorer slits också mycket om de kör på något annat än näst intill full effekt – vilket är knepigt om natten när de egentligen borde minska på outputen. När det gäller ett kärnkraftverk är det dessutom en lång process att stänga och starta.
– Kärn- och kolkraftverken förser landet med en baskvantitet el – men den kvantiteten täcker inte konsumtionstopparna. Om natten råder motsatt problem när den totala elkonsumtionen ofta också är så låg att även om alla andra kraftverk än kärn- och kolkraftverken är stängda blir det i alla fall för stor spänning i nätet, säger Gustafsson.
För att klara konsumtionstopparna hämtas annan el in från flexibla kraftverk som kan köras på varierande effekt och stoppas och startas efter behov – utan att det kostar mycket extra. Dessa kraftverk är relativt billiga att bygga men elen de producerar är dyr – på grund av bränslet de använder för att driva sina turbiner. Det är elproduktionskostnaden från dessa kraftverk som ställer marknadspriset på el. Det priset är betydligt högre än priset för kärn- och kolkraft eftersom kärn- och kolkraft inte kan täcka hela det nationella behovet (bland annat för att det skulle vara ett problem för elnätet eftersom deras output inte är flexibel) och det är även i kärnkraftsbolagens intresse att ställa priset efter den dyra flexibla elen eftersom man måste ha tillräckligt höga elpriser för att kunna betala tillbaka investeringen i kärnkraftverket – som har en livslängd på cirka 40 år.
– När man för in sol- och vind i den här ekvationen händer en hel del saker. Byggnadskostnaderna för solkraftverk är låga. Byggnadskostnaderna för vindkraftverk är på en mellannivå. Men produktionskostnaden på elen sol och vind producerar är noll. Med dessa kraftverk med i bilden blir det till exempel ännu knepigare för de robusta kraftverken som man inte vill stänga av att klara natten eftersom det nu, som redan nämnts, finns ett överutbud på el i nätet och dessutom en komponent el till som det inte kostar något alls att producera.