Vindkraftens effektvärde Elforsk Rapport 97:27

av Lennart Söder, december 1997, 161 sidor

Sammanfattning

Mängden vindkraft i Sverige ökar stadigt. För närvarande, oktober 1997, finns det 312 vindkraftverk, 109.7 MW. För framtiden diskuterar bland andra Energikommissionen produktionsnivåer på TWh-nivå . I Danmark diskuteras vindkraftnivåer upp emot halva elproduktionen. En fråga som diskuterats mycket är vilket effektvärde dagens och framtidens vindkraft har.

Kraftverkens funktion i ett kraftsystem är att på ett ekonomiskt, tillförlitligt och miljömässigt sätt tillgodose det elbehov som finns. Olika kraftslag kan dock göra detta på lite olika sätt, och olika kraftslag har även olika förhållanden mellan investerings-, underhålls- och driftkostnader. Frågan är då hur man ska värdera de olika kraftslagen. Det behövs någon form av måttstock som samtliga kraftslag kan mätas efter. En måttstock som används är begreppet effektvärde vilket i denna rapport definieras som

effektvärde: är den möjlighet som ett kraftverk har att minska behovet av investeringar i kraftsystemet.

Har då vindkraften något effektvärde ? I denna rapport har varje kraftverks värde delats upp i olika delar vilka har definierats. För de olika delarna har så väl det samhällsekonomiska som marknadens värde av de olika delarna beskrivits. Dessutom har de olika värdenas betydelse för effektvärdet behandlats.

På den nya elmarknaden finns det såväl reglerade nätbolag, som en konkurrensutsatt elhandelsmarknad. Vindkraftens värde för nätbolagen är :

Vindkraften har möjlighet att minska energiförlusterna i transmissions- region- och distributionsnäten. I ett exempel visas att 90 GWh vindkraft på Gotland minskar de sammanlagda förlusterna med 4.6 GWh (5.1 %).
Vindkraften har möjlighet att minska kostnaderna för tariffer till överliggande nät. I ett exempel visas att 43 MW vindkraft på Gotland kan minska avgiften till överliggande nät med 7 kr/kW,år. Detta värde är ett effektvärde. Om denna besparing motsvarar några kostnadsbesparingar i överliggande nät har inte studerats.

Vindkraftens värde för elhandeln är följande :

Vindkraften har en möjlighet att minska driftkostnaderna för övriga kraftverk i systemet genom att dessa inte behöver köras lika mycket.
Vindkraften ökar leverenssäkerheten för effekt i systemet. I ett exempel visas att en installation av 2682 MW vindkraft (6.25 TWh/år), gör att elförbrukningen kan öka med 544 MW med samma krav på leverenssäkerheten för effekt. Detta värde är ett effektvärde.
Vindkraften ökar leverenssäkerheten för energi, alternativt minskar risken för mycket höga priser. I ett exempel visas att 2682 MW (6.25 TWh/år) medför samma ökning av leverenssäkerheten för energi som om man har ett avtal om fast kraft på 653 MW. Som jämförelse kan nämnas att man måste investera i 2005 MW vattenkraft (7.9 TWh/år) för att få samma ökning av leverenssäkerheten för energi. Detta värde är ett effektvärde.
Vindkraften orsakar ett behov av ökad reglering från sekund upp till vecka-månad i kraftsystemet. Kostnaden för denna reglering är dock relativt liten för vindkraftmängder upp till 5-10 TWh/år. Denna kostnad kan i vissa fall ses som ett negativt effektvärde.
Vindkraften och elförbrukningen varierar på ett likartat sätt över året med en högre nivå på vintern och lägre under sommaren. Detta ger ett visst mervärde för vindkraften jämfört med om så inte vore fallet.

Slutsatser som kan dras från denna rapport är :

Vindkraften har ett effektvärde så väl för de reglerade nätbolagen som för aktörerna på elhandelsmarknaden.
Vindkraften har en möjlighet att minska förlusterna i näten jämfört med andra kraftkällor.
Regionnätstarifferna bör vara marginalkostnadsbaserade för att vindkraftägarna ska få en korrekt ersättning när ersättningen baseras på minskade tariffkostnader för lokalnätsägaren.
Det finns ett behov av att utreda hur investeringar i framför allt region- och lokalnät bör göras, vilka krav som skall ställas på leverenssäkerhet, elkvalitet etc. Först när detta är klart strukturerat finns det en möjlighet att avgöra hur vindkraften påverkar nätinvesteringarna.

Denna rapport kan beställas från Elforsk

Tillbaka till Lennart Söders rapportsida