Framtidens elsystem – med och utan ny kärnkraft

I rapporten ”Ett framtida elsystem med och utan ny kärnkraft – vad är skillnaden?” jämför Lisa Göransson, docent i Energisystem, och Filip Johnsson, professor i Energisystem och programchef, Mistra Electrification, hur tre olika elsystem för Sverige kan möta efterfrågan på el och uppfylla klimatmålen och industrins elektrifiering.
Om Sverige ska lyckas med elektrifieringen handlar det om att undanröja olika barriärer för att bygga ut ny elproduktion oberoende av kraftslag.

De tre framtidsscenarierna är:

1. Ett kostnadsoptimalt system som innebär att det inte blir någon kärnkraft, vilket ger något lägre kostnader än de två övriga systemen.
2. Ett system där forskarna i modellen ”tvingat in” 22 gigawatt (GW) ny havsbaserad vindkraft, för vilket det heller inte blir någon kärnkraft.
3.  Ett system där forskarna ”tvingat in” kärnkraft till totalt 9 GW, ungefär samma nivå som Sverige hade på 90-talet.

Studien började i och med att forskarna upplevde att kunskap och förståelse saknades om hur ett elsystem med stor andel förnybar elproduktion kan se ut och fungera. De upplevde också att det fanns orimliga förväntningar på vad ny kärnkraft skulle innebära för det svenska elsystemet, som att den exempelvis skulle föra oss tillbaka till 90-talets stabila och låga elpriser.
– Så med rapporten ville vi skapa en bättre förståelse runt de här frågorna, säger Lisa Göransson.

– Dessutom har den energipolitiska debatten hamnat i en polarisering mellan vind- och kärnkraft, vilket är något av en icke-fråga eftersom kraftslagen har olika förutsättningar, säger Filip Johnsson, och fortsätter:
– Vindkraft, speciellt landbaserad, kan byggas ut redan nu medan kärnkraft tar längre tid att få fram. Dessutom är kostnaderna för kärnkraft osäkra i dagsläget. I debatten har det låtit som att det finns två olika vägar fram. En väg med mer planerbar elproduktion – underförstått där vi får ett stabilt elsystem med små elprisvariationer – och ett system med en massa vindkraft då elpriserna kommer att variera kraftigt, men vår rapport visar att oberoende om Sverige har kärnkraft eller inte så kommer vi att få samma utmaningar och möjligheter. Det gemensamma, menar Filip Johnsson, är variationer i elpriset och behov av flexibilitet på användarsidan. Men det senare ger också stora möjligheter till att skapa ett modernt elsystem som tillvaratar all el som produceras i vindkraftverk.
– Till exempel i form av smart laddning av elbilar, vätgaslagring för industrin och smart styrning av värmepumpar för uppvärmning. Här finns stora möjligheter men vi har hittills nästan inte infört något av detta i större skala, säger Filip Johnsson.

"Vi måste kompromissa med våra viljor"

Måndagen den 7 augusti, när rapporten lanserades så skrev Lisa Göransson och Filip Johnsson i Dagens Nyheter att debatten i stället för att ställa det ena energislaget mot det andra borde handla om de verkliga utmaningarna för omställningen. Det vill säga hur vi får till en tillräckligt snabb utbyggnad av ny elproduktion, hur tillståndsprocesserna kan bli effektivare, kompetensförsörjning, effektivisering och nya smarta energitjänster.
– Inte minst borde politiken bidra till att vi alla inser att vi måste kompromissa med våra viljor då samtliga kraftslag har både styrkor och svagheter och gillas olika mycket bland samhällets grupperingar. Men politiken har snarare spätt på polariseringen vilket stoppar upp omställningen, menar Filip Johnsson.

Det ekonomiskt optimala i rapporten är elsystemet med en hel del landbaserad vindkraft men också havsbaserad vindkraft och en del import. I förslag två tvingas havsbaserad vindkraft in och i förslag tre kärnkraft, vilket gör de elsystemen dyrare. Samtliga system går rent tekniskt sätt att förvekliga.
Var det något som överraskade med de olika scenarierna?
– Jag tycker kanske just att det inte blev så stor skillnad med avseende på elpriset och dess elprisvariationer, säger Filip Johnsson.

Långsiktig energiöverenskommelse

I rapporten lyfter forskarna politikens möjligheter och behoven om att enas kring en ny och långsiktig energiöverenskommelse.
– En långsiktig energiöverenskommelse är viktig för att många aktörer står inför stora investeringar och de behöver veta spelreglerna för att ta kloka beslut. Det gäller elproducenter men också elkonsumenter så som industrin, säger Lisa Göransson.

Vilka fördelar finns för kärnkraft, respektive havsbaserad vindkraft?
– En fördel med kärnkraft är att vi kan utnyttja befintliga produktionssiter och att mindre förändringar krävs när det gäller hur vi driftar elsystemet. En fördel med havsvind är att kostnaden och tiden det tar att få den på plats är mindre osäker förutsatt att tillståndsprocesserna kan effektiviseras, den totala kostnaden att möta efterfrågan på el är lägre och vi har inget behov av inköp och slutförvaring av bränsle, säger Lisa Göransson.

I fallet utan satsningar på havsvind eller kärnkraft försörjs en del av elefterfrågan genom import av el. Kommer då den industriella efterfrågan på el ske i Sverige eller i grannländerna?
– Det är en viktig poäng att de framtida industriella satsningarna inte självklart hamnar i Sverige om vi inte får fram ny elproduktion inom landets gränser i tid. Just nu erbjuder vi, precis som i de undersökta fallen, sämre förutsättningar för utbyggnad av både land- och havsbaserad vindkraft än våra grannländer. Delar av industrin kommer rimligen finnas kvar i Sverige, som till exempel gruvnäringen, medan andra delar, som reduktionen av järn till järnsvamp eller nya batterifabriker, mycket väl kan hamna i andra länder om vi inte förbättrar förutsättningarna för ny elproduktion. Det är inte nödvändigtvis ett problem att vi blir nettoimportörer av el men det innebär att det finns el att tillgå till lägre kostnad i våra grannländer, säger Lisa Göransson.

Vilka konsekvenser kan det få om Sverige blir nettoimportörer av el?
– Man får nog säga att detta är negativt och riskerar att Sverige hamnar efter med industrins omställning. Sverige har stora naturresurser och traditionellt en stark industri. Vi har stora ytor för landbaserad vindkraft och en lång kustlinje för havsbaserad vindkraft. Dessutom har vi befintliga platser för dagens kärnkraftverk som kan användas för att placera ny kärnkraft när det kan investeras i sådan, samt att regeringen öppnar upp för ny lokalisering av kärnkraft. Det kommer att krävas kompromisser om vi ska klara omställningen men vi har mycket goda förutsättningar att ta ledningen i industrins elektrifiering, säger Filip Johnsson.

Rapporten ”Ett framtida elsystem med och utan ny kärnkraft – vad är skillnaden?” är gjord inom ramen för forskningsprogrammet Mistra Electrification, mistraelectrification.com.