Det tyska politiska målet att genom förnybar energi, flexibilitet och lagring nå ett utsläppsfritt elsystem till 2035 är orealistiskt, att döma av en aktuell studie. De senaste tjugo åren har Tyskland fått ner andelen fossilel från 65 till 50 procent – nu ska resan från 50 till 0 procent klaras på bara tolv år. I verkligheten kommer Tyskland ännu 2040 att behöva 75 GW flexibel kraftproduktion för att klara topplasten, enligt studien.
Elpriset tros denna vinter inte bli lika extremt som i fjol, tack vare välfyllda naturgaslager i Europa, goda nivåer i de nordiska vattenkraftmagasinen, allmänt bättre beredskap, med mera. Inte desto mindre kan vintervädret komma att ge dramatiska elpriseffekter. Den senaste modellkörningen från INES, organisation för de tyska gasbolagen, visar att gaslagren under en vinter lika kall som den 2010 inte alls räcker till. Enbart för Tysklands del bedöms gasunderskottet under januari-mars 2024 i så fall uppgå till 36 TWh.
Bild: Kolkraftverk i tyska Jänschwalde.
Tyskland har en försörjningstrygghet i att 135 planerbara kolkraftverk fortfarande är i drift och i att landet har många grannländer att importera el från. Just i år verkar emellertid ett trendbrott ha skett: medan Tysklands under 2022 nettoexporterade 26,8 TWh el, är saldot under de första tio månaderna av 2023 en nettoimport på 14,9 TWh. Alltså en minustrend på 41,7 TWh med två månader kvar av året.
Siffran kan relateras till den nedstängda kärnkraften: ännu i fjol – det sista året med full drift för Tysklands tre sista reaktorer – producerade dessa 32,8 TWh. En elmängd som vind- och solkraftsutbyggnaden inte på långa vägar lyckats kompensera.
Tysklands minister för näringsliv och klimat Robert Habeck tvekar trots detta inte om realismen i landets energiomställning, där målet är att all använd el år 2035 ska kunna bokföras som förnybar. ”Grundbultarna för dekarboniseringen är förnybar energi, flexibilitet i elsystemet och lagring, men under några timmar av året också styrbara kraftverk”, förklarade Habecks när han i augusti presenterade regeringens planer på en kraftverksstrategi.
En övergångslösning behövs visserligen för att klara åren fram till 2035, tillade han. Nämligen att Tyskland i snabb ordning bygger nya gaskraftverk på 18 800 MW, alternativt 23 800 MW. Inledningsvis ska 15 000 MW kunna köras på naturgas, men efter 2035 ska de alla vara vätgasdrivna.
Som jämförelse: 23 800 MW motsvarar 53 gaskraftverk av samma storlek som Öresundsverket (med maxeffekten 448 MW).
Med tanke på facit hittills för Energiewende får Habecks uttalande betraktas som visionärt. Under de senaste tjugo åren, sedan 2003, har Tyskland fått ner den fossila andelen i elproduktionen från 65 till 50 procent – nu ska alltså resan från 50 till 0 procent klaras på bara tolv år. Detta samtidigt som elbehovet väntas öka dramatiskt för att svara mot omställningsbehovet.
Hur realistiskt är detta?
Inte alls, om man på vanlig svenska sammanfattar den analys, ”Zukunft des deutschen Strommarktes (Framtiden för den tyska elmarknaden)”, som konsultbyrån Eventure presenterade för en tid sedan (finns också i engelsk version). Eventure skyltar bland annat med kunder som Vattenfall och Eon. Analysen har letts av den välrenommerade energianalytikern Florian Haslauer.
Redan de grundläggande siffrorna talar sitt språk. Under 2022 producerade Tyskland 571 TWh el, varav 254 TWh var förnybar, enligt officiell statistik. Haslauers analys, som tar sikte på år 2040, landar i att elbehovet då ökat till ungefär 940 TWh. På sjutton år behöver Tyskland alltså få upp sin produktion av förnybar el med närmare 700 TWh.
Med andra ord: Tyskland står inför att öka sin produktion av förnybar el med 40 TWh sjutton år i rad. Lika mycket el som fyra kärnkraftverk av Oskarshamn 3:s storlek producerar. På sjutton år motsvarar det tyska utbyggnadsbehovet av den förnybara elproduktionen alltså 68 sådana kärnreaktorer. Parallellt behöver elsystemet byggas ut i en aldrig tidigare skådad takt för att kunna ta hand om all denna tillkommande el.
Haslauers kalkyl räknar med att Tyskland år 2040 behöver 310 TWh el för att täcka upp för 35 miljoner elfordon, värmepumpar till ett antal av över tio miljoner och 70 GW elektrolyskapacitet, vilket tillsammans med det övriga elbehovet för industrin och hushållen sammanfattas så här (enheten är TWh):
En rak beräkning utgående från vad vind- och solkraften levererade i Tyskland, baserat på 2021 års väder, visar att den installerade kapaciteten för vind- och solelen måste mer än fyrfaldigas till 2040 – från 130 till 570 GW – för att producera den nämnda mängden el 940 TWh.
Även om detta skulle lyckas, återstår emellertid problemet med intermittensen. Med 940 TWh i årlig tysk förnybar elproduktion kommer elen fortfarande under hela 5030 av årets 8760 timmar inte att räcka till. Frågan om flexibilitet i elsystemet blir därför central.
Haslauer kommer till att reglerbar förnybar elproduktion (vattenkraft, biomassa, avfall) på årsbasis kan reducera underskottet under 360 timmar. Genom tidsförskjutning av elfordonsladdning och värmepumpanvändning kan underskottstimmarna minskas med ytterligare 290, genom lagring av el (batterier, pumpkraftverk) med 790 och genom flexibilitet i elektrolysöranvändningen med 1560 timmar. Men även efter detta återstår ungefär 3600 timmar av året då elen inte räcker till. Kapacitetsunderskottet under dessa timmar är som mest 120 GW, elbehovet under dessa underskottstimmar totalt ungefär 140 TWh.
Följande steg är förbrukningsreducering hos stora elanvändare, där Haslauser menar att 13 GW är realistiskt, och elimport, där 25 GW bedöms vara potentialen. Men när också denna kapacitet tagits i bruk återstår fortfarande ett stort hål: samma 3600 timmar av året, bara så att kapacitetsunderskottet reducerats till 75 GW, som illustrationen nedan visar.
Med dagens teknik kan detta underskott bara täckas genom gaskraft. Alltså behöver Tyskland ännu 2040 för att klara sin elförsörjning ytterligare gaskraftverk på 75 GW (150 gaskraftverk à 500 MW), vilka i Haslauers kalkyl behöver vara i drift i genomsnitt 1800 timmar av året. I ett helt avkarboniserat elsystem skulle detta handla om vätgas eller naturgas med koldioxidavskiljning. Så länge Tyskland inte lyckas med det, sitter landet fast i sitt beroende av fossila bränslen.
Till detta kommer att de här skissade åtgärderna, om de verkligen går att förverkliga, inte är gratis, påpekar Florian Haslauer. Kalkylen ger en kostnad för vind- och solelsutbyggnaden på ungefär 5000 miljarder, omräknat i svenska kronor. Flexibilitetsutbyggnaden skulle kosta 800 miljarder kronor, utbyggnaden av överföringsnätet i storleksordningen 2300 miljarder kronor.
Elpriset på börsen – enligt principen för hur det sätts i dag – skulle under de 400 dyraste timmarna av året gå på i genomsnitt 8 kr/kWh. Centralt är att politikerna inte ingriper i prissättningen, sammanfattar Haslauer: ”Sådana marknadsingrepp kommer med säkerhet att äventyra investeringarna i gaskraftverken.”
Die Welts energiredaktör Daniel Wetzel, som hör till dem som uppmärksammat Haslauers studie, konstaterar att behovet av 75 GW flexibel gaskraft som backup, för att klara variabiliteten hos vind- och solelen, närapå motsvarar topplasten i dagens tyska elnät. ”Mot den bakgrunden är det irrelevant att vinden och solen inte skickar någon räkning”, kommenterar han.
8 Kommentarer
Jag återkommer till det jag tjatat om hela tiden, hur skall man hantera de stora produktionsvariationerna i elsystemet med så mycket vindkraft. Vindkraften i Sverige varierar mellan mindre än 1% och som mest 70-75% av full kapacitet, räknat som min och max under 1 timme enligt Svenska Kraftnäts statistik 2022 när man summerar för alla fyra SE1 till SE4. Det finns ingen anledning tro att Tyskland skulle prestera bättre. Jag kan inte se att det här är hanterbart. Blåser det inte så blåser det inte, och blåser det för mycket så får man också stora problem att hantera den överskottsenergi som kunderna inte kan förmås att göra av med. Kraftbalansering med vätgasproduktion, pumpkraftverk, batterier, kraftelektronik kan låta bra, men kommer man att kunna bygga ut dem i den omfattning som behövs? Vill man inte acceptera en storskalig utbyggnad av kärnkraften, så vet inte jag hur man skall lösa den här knuten.
Det här gäller också Sverige, vattenkraften kan kompensera för en del, men bygger vi ut vindkraften i den utsträckning man fantiserar om, så kommer man att möta samma problem. Industrin behöver en kraftproduktion man kan lita på, tänk elektrostålugnar, sodapannor, pappersmaskiner, sjukhus, järnvägen, …….you name it.
jo vindkraftsindustrin vill så gärna hjälpa till och stärka elnätet så för en liten peng så kan vi hålla igen produktionen när det blåser för mycket, ja tacka fan för det, dom måste hålla igen utan ersättning då det är dom som orsakat problemet, det är bara bluff och båg hos dessa jättar som bara ville komma åt vårt generösa bidragssystem som dom när dom sugit ut så mycket som möjligt lämnar kvar ett litet skalbolag dom låter kursa å vips är dom av med bekymren att återatälla all förstörd natur och mark.
Ett annat dilemma är att med så mycket vindkraft kommer förmodligen priserna bli väldigt låga då det blåser och när det inte blåser blir inkomsterna också väldigt låga. Detta drabbar ägare av såväl ny som gammal vindkraft. Vore intressant med någon typ av analys vad gäller hur lönsamheten kan komma att förändras.
Danmark fyrfaldigar sin elproduktion med sol och vind på åtta år till 2030.
Tysklands problem är att ny produktion åtminstone när det gäller vind till stor del hamnar i norra Tyskland eller i haven norr om Tyskland. Elnätet är för svagt till att leda elen till södra Tyskland där mycket av förbrukningen sker. Länge försökte de bygga luftledningar med växelström men det gick inte att få tillstånd. Nu bygger de med högspänd likström som är möjlig att gräva ner även på längre sträckor vilket gör att de bör komma i mål. Tyskland planerar också för ett vätgasnät så att de kan importera vätgas och ersätta fossil gas.
Både Danmark och Norge har nyss öppnat för att bygga kärnkraft dock. Vi får se hur illa det måste bli innan Tyskland gör detsamma.
Under stora delar av 1900-talet låg Danmark i framkant, av världens forskning kring kärnkraft. Planer fanns på danska kärnkraftverk för elproduktion. Det folkliga motståndet växte dock. År 1985 röstade Folketinget igenom en lag som förbjuder produktion av el med hjälp av kärnkraft. Danmark har därefter satsat stort på på vindkraft. Landet är världsledande inom vindkraft. Export av vindkraftverk ger många jobb och stora exportinkomster. De närmaste åtta åren kommer de att fyrdubbla elproduktionen med vindkraft och sol. Danmark kommer att nettoexportera el och vätgas. Något behov av eller utrymme för kärnkraft finns inte.
Att Tyskland stängde ner sin 3 sista kärnkraftverk i april detta år är oförlåtligt. De visste redan då vilken katastrof som skulle bli följden för den tyska befolkningen och industrin.
Också vi i zon 4 kommer att drabbas ekonomiskt, helt oferskylt.
Var finns tjäntemannansvaret
Tack för en mycket tydlig och saklig redovisning i denna viktiga fråga, också för oss i Sverige