Fremtidens elforsyning er solidt sikret med sol og vind, men tre udfordringer står tilbage

Af institutleder og professor Bo Jellesmark Thorsen, Institut for Fødevare- og Ressourceøkonomi, Københavns Universitet, samt de øvrige skribenter i boksen, alle fra Klimarådet.

(Bragt på Altinget.dk 9. maj 2023. Læs artiklen på Altinget.dk)

Vores samfund bygger på sikker forsyning af energi. Tilstrækkelig og stabil strømforsyning er afgørende for vores virksomheder, forbrug og velfærd. Og vi er vant til at kunne få den strøm, vi har brug for.

Danmark har en høj elforsyningssikkerhed, både når det gælder produktionen af strøm og distributionen ud til den enkelte husstand og virksomhed.

Selvom vores elsystem allerede bruger langt mindre fossilt brændstof end tidligere, så er omstillingen langt fra slut. I løbet af de næste årtier skal Danmark, EU og resten af verden nemlig fortsætte udfasningen af kul, olie og naturgas og i stigende grad basere elproduktionen på vedvarende energi – især sol og vind.

Det er afgørende for at nå de klimamål, der er vedtaget herhjemme, i Bruxelles og i Parisaftalen.

Her rejser der sig til tider en bekymring blandt borgere og virksomheder. Kan vi producere tilstrækkelig strøm i pressede perioder med ugunstige vejrforhold, selvom størstedelen af vores elforsyning baserer sig på sol og vind?

Det har vi i Klimarådet undersøgt i en ny analyse, og det korte svar er ja, men der er udfordringer, der skal håndteres.

Når vejret er dårligt og forbindelserne ryger

Omstillingen til et fremtidigt elsystem baseret på sol og vind rummer flere udfordringer.

For det første skal den vedvarende energi ikke blot kunne levere den samme mængde strøm, som vi bruger i dag. Vi skal bruge langt mere strøm i fremtiden, når vi udbreder elbiler, varmepumper, digitale løsninger, grønne brændstoffer og meget andet.

For det andet er elproduktionen med sol og vind variabel på en anden måde end kraftværker baseret på kul, gas eller biomasse.

Den slags kraftværker kan skrue op eller ned for produktionen med kort varsel. Vindmøller og solceller er derimod afhængige af, at vinden blæser, og at solen skinner.

For det tredje tegner der sig nye trusler mod energisystemet. Netop fordi vores samfund er baseret på sikker forsyning af energi, er energisystemer oplagte mål for de, der ønsker at svække det. Energipolitik bliver i stigende grad også sikkerhedspolitik.

I vores nye analyse undersøger vi den anden af de tre udfordringer: Hvad der skal til for at elforsyningen er robust i situationer, hvor der skal bruges meget strøm, og vejret samtidig er ugunstigt i Danmark og Europa, eller elforbindelser til nabolande bliver afbrudt, herunder scenarier hvor flere kritiske faktorer rammer på samme tid.

Sol og vind kan levere langt det meste af tiden

Analysens resultater er betryggende. Et energisystem med høj andel sol og vind kan i både 2030 og 2040 levere tilstrækkeligt meget strøm i langt det meste af tiden. Og generelt vil Danmark producere mere strøm, end vi selv kan bruge, og vil dermed kunne eksportere strøm til resten af Europa.

Men hvis man forestillede sig, at vi ikke gennemførte tiltag for at sikre elforsyningssikkerheden, vil der dog være perioder, hvor elforsyningssikkerheden kommer under pres. Problemet ville især opstå i sjældne situationer, hvor solen ikke skinner, og vinden ikke blæser i store dele af Europa, og forbruget samtidig er højt.

I et presset vejrår, der i gennemsnit opleves måske én gang hvert årti, ville nogle dele af Danmark mangle strøm i samlet cirka 60 timer i 2030 og cirka 80 timer i 2040, ifølge analysen. Disse timer ville dog sjældent være sammenhængende, og det er langt fra alle danskere, der ville opleve afbrydelser.

I analysens værste scenarie, hvor der opstår noget, som kan betragtes som noget lignende en 100-årshændelse i vejret, mens forbindelserne til Norge og Sverige er afbrudt i to uger, kan en stor del af Danmark mangle strøm i knap 200 timer, hvis vi ikke laver nogen tiltag.

Den længste sammenhængende periode varer i dette scenarie næsten fire døgn, men sandsynligvis vil ingen forbrugere være afbrudt i alle disse døgn. Det er vigtigt at understrege, at det er i et hypotetisk scenarie, hvor der ikke er iværksat supplerende tiltag, der sikrer forsyningssikkerheden.

Selvom sol og vind altså kan levere rigeligt strøm i langt det meste af tiden, er det centralt, at politikerne snarest muligt får afklaret, hvilke initiativer der skal bidrage til at sikre elforsyningssikkerheden i fremtiden.

Minimering af risiko

Hvis man vil minimere eller helt undgå risikoen for strømafbrydelser i de få perioder, hvor forsyningen er under pres, findes der flere mulige tiltag.

For det første kan der etableres en reservekapacitet, som er regulerbar og derfor sættes ind, når som helst situationen er kritisk. Kapaciteten kunne for eksempel være gasturbiner, der kan producere strøm af blandt andet brint eller biogas. Selv med fossil gas vil gasturbinerne ikke belaste klimaet betydeligt, da de jo kun skal bruges få timer om året og i nogle år slet ikke.

For det andet kan man lagre strøm – eksempelvis ved hjælp af termiske lagre hvor man varmer sten op, når der er rigeligt strøm, og bruger varmen fra stenene til at producere strøm, når den mangler.

For det tredje kan man fremme et mere fleksibelt forbrug af strøm hos for eksempel industrivirksomheder. Det mindsker presset i de kritiske timer.

Tilsammen kan reservekapacitet, ellagring og et fleksibelt elforbrug løse udfordringerne med effekttilstrækkelighed. Det er dog ikke sikkert, at elmarkedets aktører selv kan eller vil implementere løsningerne i det nødvendige omfang. Derfor er der brug for politiske afvejninger og tiltag.

Hvor stor elforsyningssikkerhed bør vi have?

Politikerne bør også overveje, hvor stor en elforsyningssikkerhed, Danmark egentlig bør have. Det er nemlig ikke sikkert, at en fuld garanti mod strømafbrydelser er den bedste løsning for samfundet. Faktisk kan det – fra et samfundsøkonomisk perspektiv – være bedst at acceptere en vis risiko, ligesom vi allerede gør i dag.

Forklaringen er, at strømafbrydelser på den ene side kan være både ubelejlige og omkostningsfulde, men at det på den anden side kan være uforholdsmæssigt dyrt at etablere omfattende lagre eller en reservekapacitet, der kun skal bruges i sjældne tilfælde.

Prisen for at opstille de nødvendige gasturbiner eller lignende afhænger af scenariet, men kan ligge på knap tre milliarder kroner årligt, svarende til en stigning i elregningen i størrelsesordenen 100 kroner årligt for en gennemsnitsfamilie.

Der er således tale om omkostninger til sikring af forsyningssikkerheden på et så beskedent niveau, at det ikke udfordrer Danmarks planer for at basere os på sol og vind i energiforsyningen.

Dernæst bør politikerne overveje, hvilke konkrete løsninger der skal tilvælge og fravælges. For eksempel bør hensyn til elforsyningssikkerhed ikke hindre en aftrapning af forbruget af biomasse.

Træf beslutningerne i god tid

Uanset hvor høj elforsyningssikkerhed og hvilke konkrete løsninger, man ønsker, bør politikerne træffe beslutninger så tidligt som muligt. Dels fordi nogle af de eksisterende anlæg, der ellers står til at blive udfaset, måske vil kunne anvendes som reservekapacitet. Dels fordi en del af området er underlagt EU-lovgivning, som kræver nærmere afklaringer.

Sol og vind kan i fremtiden godt forsyne Danmark med langt det meste af den strøm, vi har brug for i 2030 og 2040, uden at det går ud over forsyningssikkerheden.

Bekymringer om ugunstigt vejr eller transmissionschok bør derfor ikke få beslutningstagerne til at ryste på hånden, når det gælder udbygningen af den vedvarende energi.

Men der er brug for at træffe beslutninger om tiltag, der kan supplere sol og vind, i god tid.

Emner