Energi

Omställningen till ett hållbart energisystem pågår runt om i världen och Swecos energiexperter arbetar i hela energiförsörjningskedjan. Med stor entusiasm handlar det till exempel om marknadsanalyser, scenarieutveckling, utredningar, utvärderingar, strategiska planer, drivmedel, energilager och power to gas.

Sverige står inför stora investeringsbehov för att nå 100% förnybart kraftsystem

16 november 2017

Den svenska målsättningen från Energiöverenskommelsen är att utveckla kraftsystemet till att vara 100 % förnybart till efter 2040. Detta innebär stora utmaningar för producenter, konsumenter och nätägare. När termisk kraftproduktion ersätts av förnybar produktion kommer regelverk, marknadsmodeller och överföringsnät att behöva anpassas. Swecos analyser visar att investeringsbehovet i det svenska kraftsystemet kommer att öka de kommande decennierna. För perioden 2017-2050 estimeras investeringsbehovet för produktion, nät, energilager och efterfrågeflexibilitet till 1550 – 1650 miljarder SEK.

Den svenska politiska ambitionen från Energiöverenskommelsen är att nå ett 100% förnybart svenskt kraftsystem utan kärnkraft. Detta innebär att kraftsystemet står inför många utmaningar inom produktion, transmission, distribution och förbrukning. Utmaningarna spänner sig över flera tidshorisonter, från sekunder, minuter och timmar, till veckor och över säsongen. Sweco har skisserat två alternativa vägar till 100% förnybar energi i form av produktionsscenarier. Med hjälp av dessa scenarion har beräkningar gjorts för produktion, lastprofiler, effektbalans, systemtjänster och svängmassa beräkningsprogrammet Apollo. För respektive scenario har även investeringsbehovet för systemet, inkluderande produktion, nät, energilager och efterfrågeflexibilitet estimerats, för att ge en bild över totala investeringsbehovet för ett 100% förnybart kraftsystem.

Swecos scenarier för 100% förnybar energi:

  • Scenario 1: Landbaserad vindkraft i norr, effekthöjning i befintliga vattenkraften och balanserad utbyggnad solkraft.
  • Scenario 2: Land- och havsbaserad vindkraft i söder, betydande utbyggnad solkraft, gasturbiner som spetskapacitet.

Fram till 2050 antas kärnkraften vara avvecklad och sett över hela perioden 2017-2050 så förväntas ske ett antal förändringar som påverkar kraftsystemet i Norden. Dessa utgörs av ökad elanvändning, expansion av förnybar elproduktion, utbyggnad av transmissionskapaciteten både inom landet och till grannländer samt en ökad efterfråge-flexibilitet i systemet. Med en ökad andel icke reglerbar intermittent produktion från vind och sol kommer vattenkraften att behöva hantera större och mer oförutsägbara svängningar i produktionen. Systemet blir också ’lättare’ med en minskad svängmassa i och med avveckling av termisk produktion. Detta innebär att systemet också blir känsligare för störningar vilket påverkar frekvens- och spänningsstabilitet. Vattenkraften kan utvecklas för att hjälpa till att parera fluktuationerna i den förnybara produktionen på vecko- och säsongsnivå. Utöver detta krävs investeringar i störningsreserv för med mycket korta tidsintervaller, energilager och reservkraft. Investeringsbehovet för att nå ett 100% förnybart system utgörs huvudsakligen av reinvesteringsbehovet i befintlig kraftproduktion, investeringar i ny produktion, nät och energilager. Utöver detta krävs investeringar i ny kraftelektronik, svänghjul, stamnätsförstärkning samt batterier och pumplager.

Figur. Estimerade investeringsbehov fördelat på år 1990-2050 i Sverige (reala termer 2016), scenario 1

Swecos analyser visar att investeringsbehovet i det svenska kraftsystemet kommer att öka de kommande decennierna oavsett produktionsscenario. Det totala investeringsbehovet för att nå 100% förnybart – uppskattad för perioden 2017-2050 – estimeras till mellan 1550-1605 miljarder SEK. Det skiljer till viss del mellan scenarierna där behovet uppskattas till 1554 miljarder SEK i scenario 1 och 1638 miljarder SEK i scenario 2. Det är också tydligt att investeringsbehovet är störst under åren som leder fram 100% förnybart, uppskattningsvis 2030-talet. Från nuvarande investeringstakt 2011-2020, som redan är en fördubbling från nivåerna mellan 1991-2000 ser vi mer än en fördubbling mot 2031-2040, alltså innan 100% förnybarmålet ska nås. Detta beror på samtidiga reinvesteringar i befintlig kraftproduktion, dess investeringscykel samt behovet för nyinvesteringar i förnybar kraftproduktion, nätutbyggnaden och behovet för energilager. Det finns dock osäkerheter i bedömningen av investeringsbehovet för nätinvesteringar framförallt på distributions- och lokalnätnivå och energilager, både med tanke på omfattningen av behovet och dess kostnad.

Det är även tydligt att största delen av investeringarna under perioden 2017-2050 behöver göras inom kraftproduktionen vilket motsvarar 55-57% av totala investeringsbehovet. Elnätet står för ungefär en tredjedel av investeringsbehovet. Investeringsbehovet inkluderar såväl reinvesteringsbehovet i befintlig kraftproduktion som t.ex. kärnkraft fram dess utfasning som nyinvesteringar, antingen som greenfield eller repowering. För den landbaserade vindkraften antas att repowering sker för 60% av den utfasande kapaciteten, vilket sänker investeringsbehovet, då delar av vägnätet och det interna elnätet antas kunna återanvändas. Den största delen av produktionsinvesteringen behöver göras efter 2030, eftersom behovet av nyinvesteringar för förnybar då sammanfaller med utfasningen från befintliga produktionsanläggningar, i huvudsak landbaserad vindkraft, som antas ha en livslängd på 25 år. Resultaten från marknadsmodellering indikerar även ett stort behov för energilager i någon from samt behov för någon form av frekvensstabiliserande åtgärd.

Läs rapporten i sin helhet här

Vill du veta mer om vad som krävs för att nå ett 100% förnybart kraftsystem?

Kontakta

Frank Krönert, Energimarknadskonsult, frank.kronert@sweco.se

Emma Wiesner, Energimarknadsanalytiker, emma.wiesner@sweco.se

På sweco.se använder vi cookies för att webbplatsen ska fungera på ett bra sätt för dig. Vi lagrar ingen personlig data. Om du inte accepterar cookies kan du stänga av det via din webbläsare.