Energi i framtiden

Problemet idag är att nå ut med fakta om energisystemet. Det är också svårt att prata om kärnkraftens betydelse för (det framtida) klimatet idag. Tyvärr möts man ibland av kommentarer och synpunkter som ”kan du inte prata om energi utan att alls nämna kärnkraften”. Även från folk som i grunden är för kärnkraft…

Pratar jag om energi pratar jag om hela den klimatneutrala energimixen inklusive kärnkraft och t ex vindkraft. Vad vi behöver göra är att ställa fossilt mot klimatneutralt. Börja där och sen räkna upp vilka de klimatneutrala källorna är, som delas upp i två sorter; planerbar (bas- och reglerkraft) och ej planerbar (väderberoende). Vi behöver förklara vad det innebär på ett enkelt sätt utan att bli för tekniska. Det behöver finnas en optimal balans mellan planerbar och ej planerbar kraft. I Sverige torde denna balans (kvot) ligga på ca 80-85 % planerbar och ca 15-20 % ej planerbar installerad effekt för att klara effektbehovet i varje tidpunkt.

Vi (jag och två kolleger) är inbjudna att hålla i ett energiseminarium i Almedalen den 5 juli. Där kommer vi lyfta fram ALLA klimatneutrala energikällor, alla behövs, är viktiga och bidrar. Vi lyfter också fram betydelsen av ett stabilt elnät och vad som krävs för att hålla elnätet stabilt. Parisavtalet och FN’s klimatpanel IPCC är centrala instanser att referera till. IPCC konstaterar bl a att vi behöver satsa brett på alla klimatneutrala energikällor (främst dessa, dvs vindkraft, kärnkraft, solkraft, vågkraft, bioenergi, vattenkraft).

Vår förhoppning är att samla politiker, industrifolk, branschfolk och allmänhet till att tillsammans diskutera olika sccenarios. Vi behöver göra energifrågan mindre politisk och mer byggd på fakta, behov, klimatvänlighet och långsiktighet. (Men det kanske kan räknas in som politik också 🙂 …) Kan vi få alla under samma tak, få samma information samtidigt och prata om samma grejer, så kan vi få en ökad förståelse och insikt vad vi behöver för att rädda klimatet. Miljö och klimat behöver sättas i första rummet! Det görs det inte idag, tyvärr.

Det finns förstås barriärer som ska passeras på vägen. En är att bland tio topp bland energibolagen i världen vad gäller omsättning (pengar) är det i princip bara fossila energijättar. Inte lätt att rubba det…
Torsten Dilot
Competence Area Manager Energy, Dilot Energy & Analysis AB
http://www.dilotconsulting.com
torsten.dilot@dilotenergy.com

Hur ska Sverige uppfylla sin nya klimatlag?

Om vi ska följa klimatlagen, som ska träda ikraft 2018, behöver vi satsa brett på alla klimatneutrala energislag. Man ska komma ihåg att Sverige sedan slutet av 80-talet haft en i det närmaste fossilfri elproduktion. En ökad andel variabel väderberoende kraft i energisystemet samtidigt som delar av baskraften (läs kärnkraften) stängs ned pga nuvarande politik medför att Sveriges koldioxidekvivalent ökar.

Den har ökat ca 2 % de senaste åren. Man har behövt nyttja vår lagstadgade fossila reservkraft och importera kolkraftsel från kontinenten/Danmark. Efter 2019 kommer Sverige endast ha sex kärnkraftverk i drift och det kommer att ÖKA Sveriges koldioxidekvivalent, dvs Sveriges nettoutsläpp av koldioxid kommer att öka ännu mera. Pga att man behöver täcka upp den variabla elproduktionen (från vind, sol etc) med importerad kolkraftsel.

FN’s klimatpanel IPCC, som får betraktas som en oberoende och opolitisk aktör, har slagit fast att ska vi nå klimatmålen från Parisavtalet behöver vi satsa brett på alla klimatneutrala energislag. Dvs vattenkraft, vindkraft, kärnkraft, solkraft, vågkraft etc.

Sverige hade, tillsammans med Frankrike, världens bästa förutsättningar för detta. För vår egen inhemska elproduktion var vi tidigare, före 2014, i princip helt klimatneutrala med en optimal mix av framför allt vattenkraft, kärnkraft och vindkraft. Vi hade ett energisystem för elproduktion som var helt i balans och kunde ta hand om effekttopparna i varje sekund. (Kan vi inte ta hand om effekttopparna riskeras ”system blackout”, dvs mer eller mindre omfattande strömavbrott.)

Man ska komma ihåg att en variabel väderberoende energikälla, t ex vindkraft eller solkraft, aldrig kan ersätta vattenkraft eller kärnkraft (eller för den delen fossil kraft). Väderberoende kraft behöver täckas upp varje dag, varje timme, varje minut och varje sekund med regler- och baskraft. Slutar det t ex att blåsa behöver elektricitet tas från annat håll, dvs från vattenkraft eller kärnkraft. Annars förloras stabiliteten i elsystemet, som därför slås ut!

Sverige ligger ju långt uppe i norr. Golfströmmen har vi att tacka vårt ändå förhållandevis varma klimat på somrarna och i södra Sverige inte alltför kalla vintrar. Men Sverige behöver sin energi och elektricitet. Vi behöver hållbar och säker leverans av klimatneutral energi. En iskall vinterdag är det bara vattenkraften och kärnkraften som kan ge oss den elektricitet vi behöver! Fram till ungefär 2014 var Sverige i princip oberoende av import av el. Det är vi inte längre, ibland exporterar vi en del men vi importerar också el, speciellt när det är kallt ute. När det är kallt ute blåser det inte…

Alla klimatneutrala energikällor behövs. Vindkraft, vattenkraft, kärnkraft, solkraft, vågkraft. Dessa källor delas in i två kategorier, dvs bas- och reglerkraft respektive variabel (väderberoende) kraft. Om den totala elproduktionen i Sverige är 100 % så torde det behövas minst 80-90 % effektkapacitet från bas- och reglerkraft och 10-20 % effektkapacitet från väderberoende kraft. Dvs förhållandet mellan baskraft/väderberoende behöver ha en kvot som ligger mellan 4 och 9.

Ska vi bli kvitt fossilberoendet, ska vi få fordonsflottan att någon gång i framtiden bli helt fossilfri, behöver vi all tillgänglig klimatneutral energi- och elproduktion vi har att tillgå. Vi behöver vindkraften. Vi behöver kärnkraften. Vi behöver vattenkraften. Vi behöver solkraften. Vi behöver vågkraften. Vi behöver ”bara” förstå att bibehålla ett förhållande mellan 4 och 9 för kvoten ”effektkapacitet baskraft” dividerat med ”effektkapacitet väderberoende kraft”! Efter 2019 har vi bara sex kärnkraftverk kvar – klarar vi vårt elbehov då samtidigt som vi ska uppfylla, dvs inte bryta mot, klimatlagen?

Torsten Dilot, Senior Specialist Safety Analysis, Manager Energy
Founder and CEO Dilot Energy & Analysis AB

Marknadsdesign elmarknaden – Inledande betraktelse

Vi har å ena sidan kostnader hos varje kraftslag som på något sätt behöver bäras upp. Å andra sidan har vi ett jordklot och klimat som ska räddas. Å tredje sidan behöver vi leveranssäkerhet.

Intressenterna kan lite förenklat delas in i fyra huvudintressenter, dvs elproducenter, elnätsägare, staten och konsumenterna. Väsentligt för de allra flesta är idag att energi och elektricitet är klimatneutralt producerad. Av stor vikt är också att både elproducenter och elnätsägare kan bära sin verksamhet, dvs att producera respektive transportera elektricitet. Priset som elkonsumenterna får betala per förbrukad kWh beror av tillgången till elektricitet. Överskott på elektricitet leder till lägre priser medan underskott leder till högre priser. Detta hade fungerat i en ideal värld där marknadskrafterna fått reglera marknaden. Varje klimatneutralt energislag hade konkurrerat på lika villkor. Energi och elektricitet är en fundamental stöttepelare i dagens hypermoderna samhälle och ses som en självklarhet. Därför behövs både en kontroll och någon form av reglering. T ex kan beslut tas att inom en viss period får inga nya kraftverk anläggas då energibehovet bedöms vara uppfyllt t ex 15 år framåt. Däremot behöver en långsiktig plan finnas för nybyggnationer av kraftverk så att tillgången till energi och elektricitet bibehålls i det långa loppet.

I Sverige idag har vissa energislag byggts ut i snabb takt med hjälp av subventioner och elcertifikat. Dessa påverkar elmarknaden negativt då den inte längre fungerar självreglerande och rättvist. Det är t o m så att subventionerade energislag, även med subventioner, generellt har en betydligt högre kostnad per producerad kWh än de klimatneutrala bas- och reglerkrafterna som tillgodosett Sveriges energi- och elbehov tills nu från ca mitten av 80-talet.

Detta innebär att Sverige har ett överskott på elektricitet när det blåser och går jämt upp när det inte blåser en normalvarm dag. Under vintern när det inte blåser och är kallt räcker inte den inhemska elproduktionen till utan Sverige behöver importera fossil elkraft från grannländerna. Sveriges oberoende av elektricitet är hotat om vi inte skapar oss en möjlighet att bevara den optimala mix av klimatneutrala energikällor som vi har idag!

Konsekvens:

El och övrig energi måste få kosta för att rädda klimatet. Vi behöver klimatneutral baskraft för leveranssäkerheten och bibehållande av vårt (Sverige) oberoende för produktion av elektricitet.

För att stötta både elproducenter och elnätsägare behöver vi därför en ny marknadsdesign. Elmarknaden kanske behöver återregleras. Regler för såväl väderberoende energiproduktion som för produktion via klimatneutral baskraft behöver sättas upp. Man borde på basis av senaste årens elförbrukning hyfsat kunna förutse minsta nödvändiga effektbehov. Vi kanske behöver göra som OPEC tidvis har gjort med oljeproduktionen, i vårt strypa elproduktionen för att inte överproducera och därmed hålla uppe elpriset så att elproducenterna kan bära sin egen verksamhet. Elcertifikaten bör ersättas med något annat.

Ska vi nå klimatmålen, kan man också tänka sig styrmedel (t ex subventioner) för all klimatneutral el- och övrig energiproduktion och/eller straffskatter på fossil produktion. Egentligen ganska enkelt! Viktigt är att alla klimatneutrala energikällor får samma stöd. Då kan vi också få en fungerande klimatneutral energimarknad och få en långsiktighet som är nödvändig för energi- och elbolagen. Samhället och dess invånare är enormt beroende av att det finns både energi i form av uppvärmning/kylning, energi i form av elektricitet för nästan allt, t ex mobiler och laptops, samt energi i form av bränsle för alla slags fordon.

Torsten Dilot, Specialist Energy, Dilot Energy & Analysis AB

Remissvar till Energikommissionens betänkande SOU 2017:2

Yttrande över Energikommissionens betänkande ”Kraftsamling för framtidens energi”.

(Nedan remissvar lämnade vi, Michael Klein, WSP Sverige AB och Torsten Dilot, Dilot Energy & Analysis AB (tidigare Dilot Consulting AB) till Miljö- och energidepartementet den 19 april 2017.)

Energikommissionen har lämnat in sitt betänkande om energipolitiken med särskilt fokus på förhållandena för elförsörjningen efter år 2025–2030 till regeringen. Kommissionen har haft i uppdrag att ta fram underlag för en bred överenskommelse och lämna ett yttrande till regeringen. För att inhämta synpunkter som är av betydelse skickas betänkandet på remiss till svenska myndigheter, organisationer och allmänhet.

Undertecknade har granskat SOU 2017:2. I detta yttrande lämnar vi våra synpunkter på förslaget.

Klimatneutralt energisystem

Överenskommelsen ska utgöra som man skriver en gemensam färdplan för en kontrollerad övergång till ett helt förnybart elsystem, med mål om 100 procent förnybar elproduktion. Vi konstaterar att formuleringen kan te sig något märklig då vi redan idag i Sverige har en nästintill klimatneutral sammansättning av elproduktion med minimala utsläpp av klimatpåverkande växthusgaser. Ska vi ändå förändra den sammansättningen, behöver vi göra det på ett förståndigt och ekonomiskt försvarbart sätt.

Under den stora omställningen av elkraftproduktion från ett oljeberoende till kärnkraft tillsammans med vattenkraft planerades placeringen av de stora generatorerna med tillhörande reaktor mycket noggrant, till södra halvan av Sverige, för att i varje driftläge ge den svängmassa, frekvensstabilitet samt effekt som krävdes vilket är en förutsättning för en säker försörjning med elenergi.

Vad behöver man då för att kunna tillgodose industrins behov och krav på en stabil elförsörjning? Det som behövs är ett stabilt elnät som klarar av att hantera störningar på nätet då stora komponenter/anläggningar startar/stängs av samt ifall det skulle slå ner t ex en blixt i någon ledare någonstans. För att kunna hantera detta behövs anläggningar med stora synkrona generatorer i nätet. Detta ger ”svängmassa” som ger stabilitet och “absorberar” transienter i systemet.

Ersätts dessa stora generatorer med visserligen lika stor levererbar elenergimängd från små asynkrona generatorer som är kopplade till variabel icke planerbar dvs väderberoende elproduktion, minskar den totala tillgängliga svängmassan vilket i sin tur gör att elsystemets förmåga att hantera störningar reduceras och därmed äventyra frekvensstabiliteten.

Denna förändring kan nu bli aktuell i och med den förtida avvecklingen av fyra reaktorer tillsammans med de två tidigare stängda reaktorerna vid Barsebäcksverket. Enligt både Energimyndigheten och Svenska Kraftnät är vattenkraften redan idag ”fullt utnyttjad” att täcka upp det bortfall av effekt som detta innebär. Det finns alltså ingen extra effektreserv att tillgå i dagens vattenkraft.

För att även i framtiden kunna garantera en trygg, säker och konkurrenskraftig elförsörjning vid fortsatt utbyggnad av variabel icke planerbar elproduktion behöver man först fastställa hur mycket planerbar produktion med stora svängmassor som krävs för att kunna balansera den icke planerbara produktionen då ett elsystem med en stor andel variabel elproduktion kommer att ställa nya och förändrade krav på en utbyggnad av överföringskapaciteten inom landet och till omkringliggande länder för att säkerställa drift- och leveranssäkerheten i elsystemet.

Syntetisk svängmassa, delvis baserad på HVDC teknik och/eller energilager, kan vara en lösning men är ej färdigutvecklad och osäkerheter föreligger. En nackdel med syntetisk svängmassa är att den inte ligger ”på nätet” konstant som t ex en stor baskraftsgenerator gör. Det krävs att en effekt- eller en frekvensomriktare ansluter den syntetiska svängmassan till nätet. Går detta tillräckligt snabbt då en störning inträffar?

I annat fall kan vi i framtiden från att ha varit oberoende av import av energi för el och uppvärmning, periodvis bli beroende av importerad elkraft framställd av de kol- och gaskraftverk som för närvarande byggs i Tyskland för att delvis ersätta den baskraft som annars skulle ha försvunnit genom avvecklingen av de kärnkraftverk som ska vara slutfört år 2022. Även i Polen och Baltikum, varifrån Sverige också genom de kraftkablar som är dragna under Östersjön, sker den mesta elkraftproduktionen med fossila bränslen. Vi konstaterar att en kraftig utbyggnad av icke planerbar, dvs väderberoende, elproduktion tillsammans med reducerad tillgång till baskraft kan få motsatt effekt av det politiska målet 100 procent förnyelsebart – att landet under vissa kalla perioder blir beroende av fossilt producerad elkraft för att kunna säkerställa kvalitén på elenergin, samt behovet.

För att nå till Miljömålsberedningens förslag om netto nollutsläpp av växthusgaser till år 2045, föreslår vi därför att man följer de råd IPCC, FN:s klimatpanel, föreslår energieffektivisering, dels införandet av en optimal mix bestående av förnybar energi och kärnkraft i första hand samt fossil- eller bioenergi om det är möjligt med 100 % koldioxidinfångning.

Vi konstaterar att man betecknar kärnkraft som både förnyelsebart och icke förnyelsebart. Vi vill hävda att fjärde generationens kärnkraft är förnyelsebar i ett tidsperspektiv av några tusen år då använt kärnbränsle i en fjärde generationens reaktor kan återanvändas tills all upplagrad energi har utnyttjats. Dvs nytt uran behöver inte brytas under denna tidsperiod om några tusen år.

Med dagens reaktorteknik släpper kärnkraft ut cirka 12 g koldioxidekvivalenter per kWh (IPCC 2014b) som huvudsakligen kommer från uranbrytning. Med fjärde generationens kärnkraft blir utsläppen nära noll eftersom kärnbränslet återanvänds.

Det hävdas att vindkraften är den billigaste formen av elproduktion med mycket låga rörliga kostnader. Vi menar att den blir mycket dyr för elkonsumenterna då elcertifikaten som subventionerar produktionen betalas av elkonsumenter. Vidare behöver elnätet byggas ut kraftigt för att kunna hantera den varierande produktionen. Till sist behöver någon också ta kostnaden för den förtida avvecklingen av fyra till sex stycken reaktorer. I slutändan blir det skattebetalarna och elkonsumenterna som får ta den kostnaden. Idag kostar befintlig kärnkraft, med slopad termisk effektskatt, ca 20-22 öre per producerad kWh. Motsvarande kostnad för landbaserad vindkraft är osubventionerat ca 60 öre per producerad kWh. Med subventioner/elcertifikat kostar vindkraften ca 40-42 öre per producerad kWh för kraftbolagen. Det energislag som har minst kostnader per producerad kWh är vattenkraften. Havsbaserad vindkraft kostar drygt 100 öre per producerad kWh.

Kostnaden för nybyggnation av generation 4 kärnkraft blir förstås högre än för dagens kärnkraft. Vi har inga exakta siffror men kostnaden torde hamna i paritet med vindkraftens kostnader.

Sett till de olika energiproduktionsslagens totala kostnader torde en nybyggnation av generation 4 reaktorer vara konkurrenskraftig med övriga förnyelsebara energikällor då nya reaktorer bara får uppföras på de ställen där kärnanläggningar finns idag. Detta eftersom infrastrukturen i form av kraftledningar redan finns på plats.

Det bör noteras att liksom för energilager och syntetisk svängmassa är fjärde generationens kärnkraftverk ej helt färdigutvecklad. Dock är tekniken väl beprövad i atomubåtar samt i framför allt Ryssland. Lovande svenskutvecklade koncept finns också för nybyggnation Kanada. Energikommissionen skriver i sitt betänkande ”Ett optimalt fungerande elsystem levererar lika mycket elenergi som det efterfrågas vid varje tidpunkt”.

Sverige har fram till för något år sedan också haft en nästan helt klimatneutral, dvs fossilfri, elproduktion, levererar lika mycket elenergi som det efterfrågas vid varje tidpunkt, sedan åtminstone slutet av 1980-talet i första hand beroende på vattenkraft och kärnkraft. Fram till ca år 2014 medförde utbyggnaden av främst vindkraft att Sveriges elproduktion var i princip helt klimatneutral och energisystemet befann sig i en optimal mix av klimatneutrala energikällor för produktion av i princip 100 % fossilfri elektricitet. Därefter har man kunnat se en svag uppgång av fossil elproduktion för att täcka upp dels avställda kärnkraftverk och dels täcka upp effektbehovet då vindkraften ej förmått producera sin installerade effekt. Sveriges utsläpp av växthusgaser pga elproduktion har de senaste två åren ökat med ca 2 %.

Samtidigt som Sveriges utsläpp av växthusgaser alltså har ökat de senaste åren strävar man efter att nå till Miljömålsberedningens förslag om netto nollutsläpp av växthusgaser. Hur ska man klara detta då man samtidigt minskar andelen klimatneutral baskraft i det svenska elsystemet?

I Tyskland har man kraftigt byggt ut både vindkraften och solkraften efter beslutet om att den sista reaktorn ska vara avvecklad år 2022. Tyskland har redan tidigare haft en signifikant del kolkraft i sitt elsystem och man bygger nu fler än 40 nya fossila (kol och gas) kraftverk för att delvis med fossil baskraft täcka upp den förlust av klimatneutral baskraft som avvecklingen av kärnkraften innebär. Den ökade andelen variabel ej planerbar väderberoende elproduktion innebär stora belastningar på elnätet pga avsaknad av tillräcklig svängmassa. Elnäten byggs om och förstärks vilket medför höga kostnader. Elpriset är ca tre ggr högre i Tyskland jämfört med Sverige. Vilken konsekvens skulle detta få i Sverige? Kommer man att komma fram till samma slutsats i Sverige att förlorad klimatneutral baskraft behöver ersättas med fossil baskraft för att bära upp effektbehovet då vindkraften och solkraften inte förmår att leverera installerad effekt?

Klimatneutral fordonsflotta

I Parisavtalet slås fast att den globala temperaturökningen ska hållas väl under 2 grader Celsius och att man ska sträva efter att begränsa den till 1,5 grader jämfört med förindustriell nivå.

Alla världens länder behöver hjälpas åt för att nå målen i Parisavtalet och satsa brett på klimatneutral energi. Energi är inte bara elektricitet, energi förekommer i bunden form som massa och bränsle. Genom olika processer omvandlas energin till det medium den ska användas till. Fordonsflottan drivs än så länge mest med fossila bränslen som bensin, diesel och fotogen. Räknar vi in fordonsflottan i Sverige liksom delar av industrin utgör fossil energianvändning ca 25-30 % av Sveriges totala energiförbrukning.

Då Sverige i det närmaste har en nästan helt fossilfri, dvs klimatneutral, elproduktion bör fokus ligga på att få fordonsflottan fossilfri. Framtida fordon som drivs av svartlut, vätgas, elektricitet etc. Det anges också ett ambitiöst och lovvärt mål i SOU 2017:2 att år 2030 ska fordonsflottan vara fossilfri.

Vill man uppfylla detta mål och samtidigt leva upp till Parisavtalet och EU:s klimatmål, vore det alltså klokare att fokusera på transportsektorn som idag står för övervägande det av koldioxidutsläppen i Sverige.

Snabbast att minska dessa utsläpp torde vara att fokusera forskningen på alternativa bränslen som på ett klimatneutralt sätt kan ersätta dagens fossilbaserade drivmedel. Batteridrift för tunga fordon får anses som uteslutet då batterier skulle ta för mycket av lastkapaciteten. Elektrifierade vägar kräver kraftig utbyggnad av elkraftbyggnation. Utvecklingen av nya tunga fordon för Infrastrukturen för detta finns redan. Att elektrifiera landets stora vägar har svårt att genomföras inom rimlig tid varför vi ser alternativet med utveckling av alternativa fordonsbränslen som bästa alternativet för oss i Sverige.

Energieffektivisering

Energieffektivisering av fastigheter i Sverige är något som har en tradition sedan 70-talets energikriser. Med dagens krav på energideklaration, minskar på sikt uppvärmningsbehovet av fastigheter då förbättringsåtgärder också lämnas vid upprättande av dessa. Viktigt att beakta vid energiförbättrande åtgärder är att effektivisera av en sådan grad att energiåtgången för förbättrande åtgärder överstiger besparingen. Vidare kan allt för energisnåla hus ge allt för täta hus med ”sjuka hus” som följd pga för låg luftomsättning i byggnaden.

Sverige ska år 2030 ha 50 procent effektivare energianvändning jämfört med 2005.

Ska man i ett europeiskt perspektiv se på energieffektivisering ger det en mycket större samhällsekonomiskt vinst om byggnader utanför norden förses med exempelvis treglasfönster och tilläggsisolering.

Som man mycket riktigt skriver i betänkandet kan ett allt mer digitaliserat hem men även i fastigheter där produktion av varor och tjänster sker, medföra ett ökat energi- och effektbehov ske. I det avseendet bör man kanske överväga införande av lågspänd likström parallellt med det 230 V/400 V växelspänning som finns i fastigheter idag. Med denna lösning kan en centralt placerad transformator ersätta alla små transformatorer de flesta elektriska apparater är utrustad med vilket kommer att minska effektbehovet i varje byggnad. Mer forskning på området kan ge bästa form av idélösning.

Forskning

En bred satsning på klimatneutral energi, där man inte utesluter någon klimatneutral energikälla är av största vikt. I Kina satsar man brett, man bygger ut vindkraften solkraften och kärnkraften. Man satsar på biokraft och energilagring. Ute i världen är detta en förutsättning om vi ska någon gång i framtiden nå klimatmålen och också ha en enbart fossilfri och klimatneutral energiproduktion och energikonsumtion.

Slutsats

Energikommissionen har gjort ett gediget arbete och lagt en grund för vidare arbete. Vi är medvetna om de svårigheter man kan ha i en politiskt sammansatt kommission och att det finns kompromisser som vi energiingenjörer ibland kan tycka är motsägelsefulla. Som ingenjörer ser vi mer strikt tekniskt på fossilt kontra icke-fossilt. Vad behöver vi för att klimatmålen ska nås och luften bli renare? För Sveriges del innebär detta:

  • bibehålla den sedan 30 år optimala mixen av klimatneutrala energikällor och låta befintliga klimatneutrala kraftverk finnas kvar sin livslängd ut
  • låta de klimatneutrala energikällorna ”slåss” på samma villkor
  • lägg prioritet ett på en fossilfri fordonsflotta
  • en ny marknadsdesign behövs, se diskussion på nästa sida

Diskussion

Vi har å ena sidan kostnader hos varje kraftslag som på något sätt behöver bäras upp. Å andra sidan har vi ett jordklot och klimat som ska räddas. Å tredje sidan behöver vi leveranssäkerhet. Konsekvens:

El och övrig energi måste få kosta för att rädda klimatet. Vi behöver baskraft för leveranssäkerheten och bibehållande av vårt (Sverige) oberoende för produktion av elektricitet.

Slutsats: En ny marknadsdesign behövs. Elmarknaden kanske behöver återregleras. Regler för såväl väderberoende energiproduktion som för produktion via klimatneutral baskraft behöver sättas upp. Man borde på basis av senaste årens elförbrukning hyfsat kunna förutse minsta nödvändiga effektbehov. Vi kanske behöver göra som OPEC tidvis har gjort med oljeproduktionen, strypa elproduktionen för att inte överproducera och därmed hålla uppe elpriset så att elproducenterna kan bära sin egen verksamhet. Elcertifikaten bör ersättas med något annat.

Ska vi nå klimatmålen kan man också tänka sig styrmedel (t ex subventioner) för all klimatneutral el- och övrig energiproduktion och straffskatter på fossil produktion. Egentligen ganska enkelt! Viktigt är att alla klimatneutrala energikällor får samma stöd. Då kan vi också få en fungerande klimatneutral energimarknad och få en långsiktighet som är nödvändig för energi- och elbolagen. Samhället och människorna är enormt beroende av att det finns både energi i form av uppvärmning/kylning, energi i form av elektricitet och energi i form av bränsle för alla slags fordon.

Michael Klein, Projektledare, Projektingenjör,  WSP Process, WSP Sverige AB
Torsten Dilot, Specialist Energy, Dilot Consulting AB

Optimering av den framtida mixen av klimatneutrala energikällor

Egentligen kan man fundera på följande tre saker när det gäller energi:

(i) Energi är en absolut nödvändighet i dagens samhälle och värld. Med den kunskap vi har idag om klimathotet krävs det att man i alla länder ASAP eliminerar fossil energiproduktion inkl användande av fossila bränslen i bilar, lastbilar, bussar etc (sen har vi flyg och fartyg också och i åtminstone fartygen skulle man kunna ersätta fossila bränslen med en liten Gen IV reaktor; väl beprövad teknik i atomubåtar sedan 60-talet).

(ii) Staten bör vara inblandad åtminstone när det gäller storskalig energiproduktion och garantera en säker tillgång till klimatneutral baskraft.

(iii) Hur ser ett optimerat energisystem ut? Ett system där vi har en mix av klimatneutrala energikällor, såväl baskraft som väderberoende kraft. Hur ska förhållandet mellan installerad effekt för baskraft och installerad effekt för väderberoende kraft vara? Dvs vilken kvot ska man ha mellan dessa två typer? installerad effekt baskraft / installerad effekt väderberoende = X. Detta kan givetvis skilja sig från land till land. I sydligare länder kanske kvoten X kan vara = 1 eller t o m < 1, medan i ett land som Sverige kvoten X kanske behöver vara minst 3 eller t o m 4 för att säkerställa en säker (reliable) tillgång till hållbar klimatneutral energi.

Jag har varit på ett antal konferenser och på dessa pratar man om energilagring, batterier, smart energi etc och det är bra. Men man hoppar över steg 1, dvs hur man ska säkerställa tillgången på elektricitet och energi efter behov. Det är ju trots allt så att oavsett hur stor lagringskapacitet man kan skaffa sig så behöver det fyllas på, dvs laddas, med jämna mellanrum.
Man underskattar också behovet av elektricitet i framtiden när antalet elbilar har växt till sig betydligt i antal. Har sett beräkningar som visar för exemplet tre miljoner elbilar att det kommer att krävas ungefär två stora kärnkraftverk eller drygt 1200 vindkraftverk för att ladda elbilarna. Varje dygn. Sen ska allt annat i samhället; belysning, fabriker, industri, uppvärmning, sjukhus, skolor, hemelektronik, IoT-prylar, mobiler, serverhallar, datorer etc försörjas med elektricitet i samma omfattning som idag, dvs fungera som vanligt.
Elbehovet kommer att öka även om vi energieffektiviserar. Vad gäller bostäder så finns de gamla kvar och de är inte så energieffektiva precis. Vi behöver se till helheten, göra en samfunktionsanalys för även en mix av olika klimatneutrala energisystem så att man försäkrar sig om att det kommer att fungera vid olika extremfall. Vi behöver ställa upp och identifiera ett antal olika scenarios och sen räkna på dem.
Tankesättet är inte olikt den metodik man använder för att få ett kraftverk att fungera eller den metodik man använder för att göra en säkerhetsanalys för ett kärnkraftverk. Med fördel kan man göra både probabilistiska och deterministiska tillgänglighetsanalyser. Ju mer sannolikt ett fall är desto hårdare krav behöver ställas för att klara av just det fallet i den framtida energimixen och det är det som kommer att vara grunden till hur energisystemet ska dimensioneras optimalt.
Torsten Dilot
Competence Area Manager Energy, Berotec
http://www.dilotconsulting.com
http://www.berotec.se

Idag 23 januari firar vi Elens dag

elens-dag-23-januari

Det finns många skäl till att hylla elen. Få saker har så stor påverkan och inverkan på vår vardag som det faktum att vi har tillgång till elektricitet.

Det produceras varje dag el som möjliggör allt från fredagsmys till livräddande operationer. Inte minst möjliggör elen (elektriciteten) att vi kan kommunicera med varandra via våra smartphones och datorer.

Elen, dvs elektriciteten, får vi ifrån energiproducerande anläggningar. Energikällor som producerar fossilfri och klimatneutral el (elektricitet) är kärnkraft, vindkraft, vattenkraft, solkraft, vågkraft och biokraft. Samtliga dessa energikällor är dessutom förnyelsebara energikällor. Kärnkraften i form av Gen IV reaktorer är en förnyelsebar energikälla sett ur ett tidsperspektiv av ca 5000 år. Dvs befintligt kärnbränsleavfall kan nyttjas om och om igen i ca 5000 år innan nytt uran behöver brytas. Det slutliga kärnbränsleavfallet från en Gen IV reaktor upptar endast en bråkdel i volym jämfört med dagens befintliga kärnbränsleavfall. Avfallet från Gen IV drift behöver dessutom endast lagras mellan 500 upp till 1000 år, vilket ska jämföras med 100 000 år för befintligt kärnbränsleavfall om man inte återanvänder det. Det är slöseri med Jordens resurser att inte nyttja kärnbränsleavfallet om och om igen tills all energi i kärnbränslet har omvandlats till elektricitet och värme.

Man har redan intecknade kostnader för slutförvar av dagens befintliga kärnbränsle i 100 000 år. Det vore mycket oansvarigt mot kommande generationer människor, våra barnbarns barn …, att inte utnyttja den energi som finns lagrad i kärnbränsleavfallet. n bränslepatron kan användas om och om igen mellan 25 och 50 gånger. Dessutom undviks att slösa på Jordens tillgångar av koppar. Slutförvaret i dess nuvarande form bör skrotas och istället anpassas för framtida kärnbränsleavfall nyttjat i Gen IV reaktorer. Satsa en del av det redan intecknade kapitalet för slutförvaret på byggande av Gen IV prototypreaktorer.

Man gör dessutom en miljö- och hanteringsvinst också genom att nyttja kärnbränslet om och om igen tills det är fullt utnyttjat. Volymen av det slutliga avfallet kommer nämligen endast vara en bråkdel av dagens volym för redan befintligt kärnbränsleavfall. Det är ju lättare att hantera en ”liten ask” jämfört med att hantera en ”stor container”.

Det är ansvarslöst mot våra barnbarn om vi inte satsar på Gen IV kärnkraft parallellt med satsningar på vindkraft och solkraft. Framtidens behov av elektricitet kommer också kräva en säker tillgång till el från klimatneutrala baskrafterna kärnkraft och vattenkraft, kompletterat med el från vindkraft och solkraft. Kommande elbilsrevolution kommer att kräva oerhört mycket ny kapacitet i elproduktionen. IoT, Internet of Things, kommer också kräva mycket ny kapacitet! Vi har en spännande framtid framför oss – vi behöver dock förstå vad det innebär och förstå vidden av behovet av elektricitet i framtiden! Vi behöver en optimal mix av klimatneutral baskraft (kärnkraft och vattenkraft) och väderberoende kraft (vindkraft och solkraft) för att helt eliminera användningen av fossila energikällor.

Torsten Dilot
Competence Area Manager Energy, Berotec

http://www.svenskenergi.se/Vi-arbetar-med/Fragor-G-O/laddasverige/elensdag/Sex-skal-att-fira-Elens-dag/

 

Är det inte dags att skrota nuvarande planer för slutförvaret?

Varför inte skrota slutförvaret av kärnbränsle som endast använts en gång och istället använda redan intecknade kostnader, en bra bit över 100 miljarder kr,  för slutförvaret istället till att utveckla Generation IV (Gen IV) kärnkraften och återanvända kärnbränslet om och om igen i flera tusen år utan att behöva bryta nytt uran? Kärnavfallet är en förnyelsebar och klimaneutral energikälla sett ur ett tidsperspektiv på några tusen år! Det slutliga avfallet kommer dessutom bara uppta bråkdelen av den volym som existerande kärnbränsleavfall idag rymmer. Vi gör framtida och efterkommande generationer människor en stor tjänst genom att återanvända kärnbränslet tills det är helt utbränt. Vi gör miljön en stor tjänst då det slutliga avfallet från en Gen IV reaktor endast upptar en bråkdel av volymen för dagens existerande kärnavfall. Blir betydligt mera lätthanterligt och kräver för inkapslingen endast en bråkdel av t ex koppar jämfört med idag. Med andra ord vi slipper att slösa med våra koppartillgångar också! Vad kärnkraften betyder för det framtida klimatet vet vi. Man pratar idag om att så kallade tipping points, dvs tröskeleffekter, redan kan ha passerats vad gäller klimatförändringarna. Detta kan innebära att klimatförändringarna accelererar i styrka och är det största hotet mot mänsklighetens tillvaro här på planeten Jorden.

Från berotec.se

Ny-Teknik780

I dagens (11 januari 2017) skriver Berotecs Torsten Dilot och Ulf Kruse, tillsammans med Lead Colds ledare, om potentialen i nya generationens kärnkraft. De undrar samtidigt varför svenska politiker inte engagerar sig i frågan.

Den väderberoende mixen av förnybar elproduktion kommer inte att lösa Sveriges behov av el i ljuset av utvecklingen mot en alltmer eldriven infrastruktur. Ska den nya infrastrukturen lyckas bidra positivt ur klimat- och miljösynpunkt, behöver elen till en större del komma från klimatneutral baskraft kompletterad med en mindre del klimatneutral väderberoende kraft. Gen IV kärnkraft är en hållbar och förnyelsebar energikälla och baskraft för elektricitet och uppvärmning i ett tidsperspektiv av några tusen år.

Läs hela artikeln här

Är du engagerad i energifrågan?
Välkommen på seminariet ”Framtidens energi – hur skapar vi ett energilandskap som är hållbart, tillgängligt och balanserat”, i Västerås den 16 februari.
All info hittar du här! 

Danmark satsar på kärnkraft

Danmark har fortfarande mycket kolkraft som man väger upp sin vindkraft med. Om danskarna ska fortsätta med vindkraft behöver de ha kvar kolkraften och kanske bygga ut den eller ersätta kolkraften med annan baskraft. Vattenkraft? Nej, Danmark har inga betydande vattendrag. Om man vill bli klimatvänliga och klimatneutrala så behöver man ersätta kolet. Då återstår den miljövänliga och förnybara kärnkraften, vilket man i Danmark nu har i sin regeringsförklaring! Detta är något Sverige behöver göra också, ersätta befintlig kärnkraft med förnybar kärnkraft. Dvs Gen IV (Generation 4) kärnkraft där befintligt kärnbränsleavfall kan återanvändas om och om igen i upp till 5000 år utan att Sverige behöver bryta nytt uran. Slutprodukten, det slutliga kärnavfallet, upptar sedan bara en bråkdels volym jämfört dagens befintliga icke återanvända kärnavfall och behöver bara lagras i 500 till 1000 år (jämfört med 100 000 år för ej återanvänt kärnavfall!)! Miljön, klimatet och inte minst kommande generationer människor skulle få en bättre och lättare värld att andas i, att verka i och mindre att oroa sig för. Danskarna, som en gång fick Barsebäcksverket stängt, har börjat inse att om man samtidigt ska rädda miljö och klimat och ha en säker tillgång till energi och elektricitet så behöver man kärnkraften!

I SvD: Svensk teknik ger ny kärnkraft med miljövinster, Berotecares arbete viktig pusselbit för uppmärksammad investering

Från berotec.se

I dagens (3 nov. 2016) SvD Debatt kan man läsa om miljövinster och stabil energiförsörjning genom fjärde generationens kärnkraft men även om Berotecs genomgående arbete med analys av tekniken. Det finns en stor problematik med den här typen av energi, nämligen att relativt få i Sverige känner till fördelarna.

En typ av fjärde generationens kärnkraft är blykylda reaktorer, vilka använder sig utav en väl beprövad teknik och har tidigare använts bland annat i atomubåtar. Livslängden på den här typen av reaktorer har bara varit några år på grund av materialproblem. Detta problem har nu KTH-avknoppade företaget Leadcold löst genom utvecklandet av sin blykylda reaktor SEALER.

Under hösten/vintern 2015 gjorde Berotecarna Torsten ”Totte” Dilot och Larisa Khirnaia, på uppdrag av KIC InnoEnergy, en utvärdering av fjärde generationens kärnkraft i allmänhet och SEALER reaktorn i synnerhet. Utvärderingen visade tydligt både att Leadcold hade en lösning på materialfrågan och att denna typ av kärnkraft har en stor potential ur både energi- och miljösynpunkt. Ur energisynpunkt nyttjar en generation 4-reaktor kärn­bränslet närmare 100 gånger mer effektivt än dagens kärnkraftsreaktorer. Miljövinsterna är många, bl a behöver det slutliga kärnbränsleavfallet endast slutförvaras mellan 500 och 1000 år, vilket ska jämföras med 100 000 år för dagens ej återanvända kärnbränsleavfall. Kostnaderna som skulle bli följden av ett slutförvar av befintligt avfall i 100 000 år kan istället, i och med att fjärde generationens kärnkraft tas i bruk, användas för att transmutera befintligt kärnbränsleavfall och därmed återanvända bränslet om och om igen tills det är helt utbränt. Volymen av det slutliga kärnbränsleavfallet blir också en bråkdel av dagens befintliga avfall. Kärnbränsleavfallet är i ett tidsperspektiv av några tusen år att betrakta som en förnybar energikälla då det nyttjas om och om igen i en generation 4 reaktor.

”Vi utvärderade SEALER reaktorn ur fyra perspektiv; marknad, teknologi, team/organisation och finanser. Vi gjorde en SWOT-analys och utvärderingen mynnade i en rekommendation där vi också gav tips för ett möjligt fortsatt arbete. När jag gratulerade LeadCold till investeringen på 150 miljoner från indiska Essel Group fick jag följande svar tillbaka: Tack själv! Berotecs utvärdering åt KIC har varit en mycket viktig pusselbit i Leadcolds framgång!”

berättar Totte Dilot.

Läs hela artikeln på SvD

The LeadCold Revolution