Energipolitik, Klimarealisme i medierne, Vind og Sol

LCOE for sol og vind

Glødende tilhængere af grøn omstilling ynder at henvise til hjemmesiden Lazard og deres sammenligninger af omkostningerne ved de forskellige energikilder. Lazard udregner årligt tal for de såkaldte LCOE – Levelized Cost of Energy, (”Udjævnede omkostninger ved energien”), for hhv. de vedvarende energikilder: Solceller og vindmøller og endvidere for kraftværker, der kører på kul, naturgas eller kernekraft.

Lazard er i årevis nået frem til, at LCOE for vind og sol er de laveste, og især landvindmøller og de store smukke solcelleparker ude på landbrugets marker er de allerbilligste, se fig. 1. Det faktum alene burde få omstillingen af elforsyningen til sol og vind til at gå helt af sig selv.

Fig. 1: LCOE ifølge Lazard for en række energikilder i US$/MWh, øverst solceller på hhv. private tage, offentlige bygninger, solcelleparker og do inkl. “lagring”. Derpå geotermi, landvind med og unden “lagring” samt havvind. Under den stiplede linje: Gaskraft som spidslast, kernekraft, kulkraft og gaskraft i lukket kredsløb. De brune romber angiver prisen på kørende og færdigt betalte anlæg.

LCOE er forholdsvis simpel at regne ud. Man tager de samlede udgifter for værket gennem dets levetid og dividerer med det totale antal MWh strøm, det har produceret fra start til slut. Omkostningerne omfatter selvfølgeligt investeringen og de årlige faste udgifter til drift og vedligehold. Hertil kommer de finansielle omkostninger, f.eks. renter. Der kan også være tale om udgiften til en eventuel nedrivning, efter at anlægget er taget ud af drift. For kerne- eller fossilt fyrede kraftværker er der naturligvis også udgifterne til brændstof undervejs.

Nu er der imidlertid almindelig enighed om, at LCOE nok ikke giver en helt retvisende sammenligning. Hvor kraftværkerne kan levere strøm kontinuerligt og kan reguleres i takt med forbruget, vil sol og vind levere uden sammenhæng med forbruget og vil have perioder helt uden leverancer, uanset om man ønsker det eller ej. For solcellernes vedkommende er det f.eks. tilfældet hver eneste nat.

Selv Lazard har måttet erkende, at det forholder sig således, og på fig. 1 kan man da også se to linjer, hvor der er nævnt noget om ”storage”, lager. Det er for hhv. solcelleparker og landvindmøller. Når man tager lagring med, bliver LCOE højere, men der er ikke nogen radikal forskel, og f.eks. kernekraften er stadigvæk langt dyrere.  

Fig. 2 er også fra Lazard og viser hvor meget højere LCOE vil blive med en eller anden form for stabilisering for hhv. sol og vind i fire regioner i USA. Her har man typisk regnet med lager, med en effekt på 50-100% af den installerede produktionskapacitet og 1-4 timers lagringstid. Til en solcellepark på 100 MW vil man således måske have 50 MW batterier, der kan levere 100 MWh.

Fig. 2: LCOE-priser for 4 områder i USA. Blå søjler er LCOE uden tilskud, lyseblå med. Lyse søjler ovenpå er de ekstra omkostninger fra stabilisering af strømforsyningen, jfr. teksten.

Så små lagre rækker jo ingen vegne i praksis, men de medfører alligevel betydelige stigninger i LCOE.

Der er nu i forskningsverdenen ofret mange kræfter på at finde beregningsmetoder, der giver et mere retfærdigt billede. Man fornemmer en vis uvilje mod at lægge for mange omkostninger på sol og vind, og man forsøger sig på forskellig vis, f.eks. ved at medregne statsstøtten, der jo kan trækkes fra. Man kigger også på, hvorvidt man kan lægge ”klimaomkostninger” til kul- og gasfyrede kraftværker.

Men man kommer jo ikke uden om de ekstra omkostninger som følge af sol og vinds upålidelighed. Det kan være backup-kraftværker, regionale forbindelser og i det hele taget en større udbygning af forsyningsnettet. Der er udviklet en række beregningsmetoder, og fælles for dem er, at forudsætningerne ikke står lysende klart for læseren.

Det Internationale Energiagentur, IEA, er spillet ud med noget, de kalder VALCOE, value-adjusted levelized cost of electricity (”Værdi-justeret udjævnet omkostning ved elektriciteten”). Her kigger man på værdien af den leverede strøm, når den sendes ud på nettet. En vindmølle, der producerer en masse på en blæsende dag med solskin, bidrager ikke med megen værdi, da der er rigeligt med strøm i forvejen. Derimod er det dyrt, hvis møllen svigter en mørk vinteraften. Sådanne faktorer får man udregnet, og det er klart, at de vil være til fordel for de mere pålidelige og styrbare kraftværker.

Også det giver dog ikke rigtigt noget retfærdigt billede af situationen og derfor har nogle forskere foreslået en mere radikal tilgang til spørgsmålet. De har indført begrebet LFSCOE, Levelized Full System Cost of Electricity, hvor man kigger på de totale omkostninger forbundet med at lade en strømkilde fungere alene. Har vi f.eks. en solcellepark, skal den, for at kunne levere til markedet kontinuerligt, udstyres med store lagre til strømmen, batterier, vandkraft eller hvad man nu kan finde på. Lageret skal sikre, at der altid er strøm til rådighed uden hjælp udefra. Det bliver stort og dyrt. Fig. 3 viser et eksempel fra Tyskland, der viser forskellen mellem LCOE og LFSCOE.

Fig. 3: Grå søjler er den traditionelle LCOE for hhv. kernekraft, solceller og vindmøller. Blå søjler er de tilsvarende LFSCOE-tal, i US$/MWh.

Tabel 1 viser tilsvarende tal, for hhv. Texas, USA og Tyskland. Her ser man hvordan der for kul- og naturgas-fyrede kraftværkers vedkommende ikke er den store forskel, hvorimod det er slemt for sol og vind. Det er også interessant, at situationen mht. solceller er meget værre i Tyskland end i Texas. Det hænger jo sammen med, at man i Texas har langt flere solskinstimer og solen står højere på himlen, især om vinteren. Solceller er ikke nogen specielt hensigtsmæssig energikilde i Tyskland (og endnu mindre i Danmark). Den store forskel på produktionen mellem sommer og vinter forøger lagringsbehovet kraftigt.

Tabel 1: LCOE og LFSCOE i US$/MWh for Tyskland og Texas, USA for hhv. biomasse, kulkraft, naturgas – lukket og åben proces, kernekraft, solceller og vindmøller

Generelt har man erkendt, at jo større andelen af sol og vind i elforsyningen, man drømmer om, desto dyrere bliver det. Man har faktisk forsøgt sig med en såkaldt LFSCOE-95, hvor energikilden kun skal stå for forsyningen i 95% af tiden. Det pynter betydeligt på tallene, men så skal man stadigvæk have andre kilder at trække på til de sidste 5 procent.

Konklusionen er helt klart, at Lazards tal er utroværdige, de afspejler ikke virkeligheden og kan ikke bruges som grundlag for en klima- eller energipolitik. Der skal mere til.

Del på de sociale medier

2 Comments

  1. Peer Larsen

    Du skriver Søren: “LCOE er forholdsvis simpel at regne ud. Man tager de samlede udgifter for værket gennem dets levetid og dividerer med det totale antal MWh strøm, det har produceret fra start til slut.”, som du sikkert allerede ved, så er beregningen af LCOE en lille smule mere avanceret. Man estimerer de cash flows, der dækker over etableringsomkostninger, låntagningen til finansieringen, drift- og vedligeholdelsesomkostningerne samt indtægterne. Dernæst diskonteres cash flows med en bestemt fast forrentning, hvorefter man kan bestemme nutidsværdien af summen af cash flows. Endelig er LCOE = Nutidsværdien af cash flows divideret med produktionsmængden for energiværkets levetid.

    Lazard gør forskellige kunstgreb for at gøre cash flows for sol og vind mere attraktive og mindre attraktive for atomkraft end de forekommer i virkeligheden. For nogle år siden kunne man downloade fra deres hjemmeside de regneark, som de benytter til beregningen af LCOE. I dem kan man se, at de regner med cash flows, der har samme livstid for både sol, vind og atomkraft nemlig 30 år. Men en havvindmølleinstallation holder kun 20-25 år og mange vestlige atomkraftværker har de seneste år fået deres licens forlænget til de er 80 år og nogle forventer man kan forlænges til værkerne er 100 år gamle. Dvs. havvindmølleinstallationerne får beregnet indtægter 5-10 år for lang tid og atomkraftværkerne 50 – 70 år for kort tid, hvilket har stor betydning for LCOE i sol og vinds favør. Endvidere pålægges atomkraftværker typisk tvungen opsparing til deres nedrivning hvilket andre energiformer ikke gør, altså en ekstraudgift i atomkraftværkernes cash flows.

    Et andet interessant nøgletal ”Capacity value” er defineret af Institute for Energy research IER https://www.instituteforenergyresearch.org/wp-content/uploads/2019/06/IER_LCOE2019Final-.pdf . Her diskuteres de udgifter, som indførelsen af sol og vind i en energiforsyning påfører de eksisterende energikilder. Baseret på statistiske data fra 2018 er forskellige energikilders såkaldte ”capacity value” beregnet. Capacity value er gennemsnittet af de andele af den annoncerede kapacitet (det som producenten har fortalt systemet maksimalt kan levere af energi), som den pågældende energikilde reelt leverer i spidsbelastningsperioder for den nederste kvartil ordnet efter præstationsevne/andel (“Mean of Lowest Quartile Generation” defineret på s. 25 – 27). Vindenergi får i det benyttede materiale en capacity value på 6,8%, sol på 12,9%, gas på 91% og kernekraft på 95%. Det betyder at vind i spidsbelastningsperioder i gennemsnit leverer 6,8% af energikildens annoncerede kapacitet i de 25% af spidsbelastningstilfældene hvor leverancen fra vind klarer sig dårligst. Gas leverer 91% og kernekraft 95% i gennemsnit for deres tilsvarende 25% af spidsbelastningsperioderne hvor de klarer sig dårligst.

    På side 29 – 30 gennemgås et regneeksempel med et forsyningsnet baseret på gas, der udsættes for en spidsbelastning i forbruget på 1000MW pålægges en sikkerhedsmargin på +15%, og derfor skal kunne levere 1150 MW ved spidsbelastninger. Det betyder med gas’ capacity value på 91%, at gasnettet skal have en samlet effektkapacitet på 1264MW. Vedtager man nu for det pågældende net, at fremover skal gas kun levere 90% af energien og vind de resterende 10%, så bliver resultatet at de to energikilder skal have en annonceret effektkapacitet på 147MW for vinden og 1253MW for gassen! Altså fortrænger indførelsen af 147MW vind på det pågældende net kun 11MW gas! Endvidere gør indførelsen af de 147MW vind på nettet den resterende produktion af energi fra gas ca. 10% dyrere og udgiften pr. MWh vind som påføres energiproduktionen fra gas svarer til prisen pr. MWh gas.

  2. Hans Henrik Hansen

    “Generelt har man erkendt, at jo større andelen af sol og vind i elforsyningen, man drømmer om, desto dyrere bliver det”

    – hvilket er i overensstemmelse med denne, svenske analyse:

    “Staffan Qvist har på Svenskt Näringslivs uppdrag räknat på kostnaden för framtida elsystem. Slutsatsen är att ett elsystem som bygger på 100 procent förnybar produktion blir dyrast eftersom det leder till att systemkostnaderna ökar med 40 procent. Rapporten slår fast att det i ett kostnadsoptimalt framtida elsystem kommer behövas både ny kärnkraft och vindkraft, och att det år 2045 består i huvudsak av 1/3 vattenkraft, 1/3 vindkraft och 1/3 kärnkraft”

    https://naringslivets-medieinstitut.se/svt-siffror-om-kostnad-for-karnkraft-stammer-inte/

Skriv en kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

*