På senare tid har vi bombarderats med uppgifter om olika kraftslags kostnader. Bland landets alla energi-förståsigpåare, politiker, journalister och opinionsbildare är läget klart: ”vindkraft är billigare än kärnkraft”.
En bild svirrade förbi i mitt flöde i sociala medier. Den kom från något som heter Lazard and Yale Environment 360 och vill uttrycka kostnadsutvecklingen för olika kraftslag. ”Yale” låter ju förtroendeingivande men jämförelsen haltar ändå.
Är bilden fel? Det beror på vad man menar. Låt oss bena ut begreppen.
Investeringar – När man pratar om att kärnkraft ”kostar” si och så många miljarder så menar man i regel investeringarna som behövs för att bygga verket. Dessa är självklart högre för kärnkraften. En viss nominell uteffekt behöver större investeringar för kärnkraft än för vindkraft.
Kostnader – Ett kärnkraftverk behöver en besättning på flera hundra personer för att klara säker och ekonomisk drift. Detta är betydligt mer än för ett vindkraftverk även om när vindkraftverket åldras ökar dessa kostnader kraftigt och kostnaderna per producerad kWh för underhåll och reparationer är oftast det som driver på beslutet om att stänga vindkraftverket för gott.
Lönsamhet – Forsmarks Kraftgrupp AB, som driver kärnkraftsanläggningen i Forsmark med tre reaktorer producerar el till cirka 21 öre/kWh. Det är en utomordentligt lönsam anläggning av exakt de skäl som redovisats ovan. Välskött, färdigamorterad.
En mycket stor del av den svenska vindkraften är olönsam. Orsakerna är framförallt den överetablering av vindenergi som präglar det svenska elsystemet. I korthet kan det beskrivas som att när det blåser är överskottet på el så stort att priserna kollapsar ner mot noll eller därunder, när det inte blåser tjänar man naturligtvis inte heller pengar. På detta sätt kannibaliserar vindkraften på sig själv.
Detta resulterar i en av de mest märkliga motsägelserna i beskrivningen av svensk vindkraft: Vindkraft är billig men behöver högre priser för att bli lönsam.
Kapacitetsfaktorer – Vindkraftens kapacitetsfaktor är runt 26 procent för landbaserade verk. Förenklat kan detta beskrivas som att ett verk levererar 100 procent av sin kapacitet under ett dygn och står still tre dygn. För havsbaserade vindkraftverk är troligen kapacitetsfaktorerna högre, siffror kring 40 procent har angetts.
Kärnkraften har betydligt högre kapacitetsfaktorer, mellan 80 och 90 procent. Över en mycket lång tid är det rimligt att anta ett något lägre värde, kanske 75 procent. Anledningen är att det uppstår renoverings-/reparationsbehov alternativt ombyggnad på grund av förändrade säkerhetskrav. Till en viss del motverkas detta av att många kärnkraftsanläggningar också finner vägar att öka sin nominella uteffekt. I stort sett alla svenska kärnkraftverk har genomgått sådana ”trimningar” under resans gång.
Livslängd – Ett nytt kärnkraftverk kan förväntas få en livslängd om 80 år. Redan nu är de kvarvarande svenska kärnkraftverken 40-45 år gamla och förväntas klara upp till 60 års livslängd, kanske mer. Ett vindkraftverk har en uppskattade livslängd om 20-25 år. Det innebär att under kärnkraftverkets livslängd så måste vindkraftverken bytas ut 3-5 gånger för att göra jämförelsen rättvis.
En annan konsekvens av den relativt låga livslängden är att man inom de närmsta par åren kommer att tvingas ersätta vindkraftverk som fallit för åldersstrecket. Detta fenomen kommer att accelerera i takt med att många vindkraftverk åldras samtidigt. I en inte alltför avlägsen framtid kommer detta att vara den dominerande ”utbyggnaden”, det vill säga man bygger utan att för den skull etablera ny produktionskapacitet. Att ersätta den nuvarande vindkraften (ca 17000 MW) kommer att kosta i storleksordningen 200 miljarder. Om man slår ut det på 20 år så skulle det bli 10 miljarder om året bara för att ersätta dagens vindkraft, i all oändlighet eftersom man därefter får börja om från början igen.
Åldring – Ett vindkraftverk åldras med upp till 1.5 procents reduktion av den nominella uteffekten per år. Ett av skälen är att turbinbladen eroderas av vind och allt som vinden för med sig i form av sand och salt och så vidare. Sammanlagt kan detta medföra att uteffekten minskar med upp till 30 % mot slutet av verkets livslängd. Det är sannolikt att man arbetar på sätt att minska denna effekt, men den kommer aldrig att försvinna helt
Ett kärnkraftverk åldras också och kraftfulla (och kostsamma) underhålls- och reinvesteringsprogram är nödvändiga. Skillnaden är att eftersom livslängden är lång kan man räkna med att investeringarna har betalats av efter fyrtio år. Därefter ökar lönsamheten kraftigt vilket ger ett större ekonomiskt utrymme för reinvesteringar. Om detta inte inträffar, antingen på grund av slarvigt skötta anläggningar eller i områden där priset styrs på ett sådant sätt att kostnaderna inte täcks, kan även kärnkraftverk bli olönsamma snabbt. Detta har hänt framförallt i USA.
Systemegenskaper – Kärnkraftverk passar mycket väl in i det trefassystem som kännetecknar det svenska – och europeiska – elnätet. Tunga generatorer ger optimal frekvensstabilitet. Den enda invändningen kan vara att ett fåtal produktionsenheter gör systemet sårbart om en eller flera reaktorer inte producerar.
Vindkraft å andra sidan är väderberoende och behöver backup av något slag. Behovet av backup ökar med omfattningen på vindkraftsinstallationerna. I det svenska systemet kan man mycket väl tänka sig en optimal lösning där vindkraftens produktionsvariationer regleras av vattenkraften, men bara till en viss del. Ju mer vindkraft man har i systemet, desto svårare blir det för vattenkraften att kompensera för väderrelaterade produktionsfrånfall. Dagens situation i Sverige med en sammanlagd installerad vindkraftseffekt som är betydligt större än vattenkraften gör att alternativa backup-/lagringslösningar måste till. Många mer eller mindre realistiska lösningar förs fram av allt ifrån akademiska institutioner till rena uppfinnarjockar. Men, att lagra 17000MW elektrisk energi över en period om flera dagar är inte möjligt, varken tekniskt eller ekonomiskt. Dessutom är det oklart med vilken el (energi) sådana lager skulle laddas.
Paradoxen i allt detta är att dagens kraftverk till stor del redan har energilager. Kärnkraftverken har lagrat sin energi i det uran som finns i bränslestavarna, vattenkraften har sin energi lagrad i kraftverksdammarna. Själva kraftverken är maskiner som kan omvandla denna energi till elektrisk effekt. Vindkraften arbetar inte utifrån ett energilager utan omvandlar vindens kinetiska energi till elektrisk och därför behövs energilagret EFTER maskinen.
Konsumentpris – Den enskilde konsumenten betalar ett blandpris bestående av ett slags marknadspris för själva elen, nät- (överförings-) kostnader och skatter. Alla de olika faktorerna som redovisats här har betydelse för priset. Överföringskostnaderna som idag utgör en stor del av våra elräkningar, är till stor del orsakade av vindkraften, som behöver ett mer finmaskigt elnät från tusentals små produktionsenheter istället för som förut där tolv kärnreaktorer på fyra siter stod för 50 procent av Sveriges elförsörjning.
Alla de ovan redovisade faktorerna måste tas med i beräkningarna när man avgör kostnaderna för olika elproduktionssystem. Det går inte att stirra sig blind på det ena eller andra. Den amerikanska analysen omfattar bara hur kostnaden (investeringen) utvecklats för olika kraftslag de senaste 15 åren.
Att kärnkraften levererar de lägsta kostnaderna för konsumenterna, uttryckt i kr/kWh är klart. Såväl denna publikation som Energiforsk har kommit till samma slutsats gång efter gång (se referenser nedan).
Hur man än vänder och vrider på argumenten för det ena eller det andra går det inte komma ifrån att vindkraften själv inte kan garantera kontinuerlig elförsörjning 24/7. Den ersättningskraft eller backup som behövs för att klar det problemet får förödande konsekvenser för elpriserna i konsumentledet.
Sven Olof Andersson Hederoth
