En ny doktorgradsavhandling viser at norsk vannkraft kombinert med utenlandskabler og økt bruk av elektrisitet til oppvarming i fleksible varmesystemer kan bidra betydelig til et grønnere nordeuropeisk energisystem.
Mengden fornybar energi vokser raskt i det nordiske energisystemet og Europa forøvrig. I det nordiske energisystemet har vi allerede rikelig med vannkraftressurser og store skoger som leverer biomasse til energi. Men den nordiske og europeiske veksten i fornybar energi framover vil i hovedsak komme i form av vind- og solkraft. Dette er klimavennlige energiressurser, men de medfører også nye utfordringer fordi produksjonen betinges av de rådende værforholdene.
– Når vind- og solkraft erstatter regulerbare gass- og kullkraftverk så reduseres utslippene av klimagasser, men samtidig reduseres fleksibiliteten til kraftsystemene, sier ph.d-student Jon Gustav Kirkerud.
Han har brukt de siste tre årene til å undersøke hvordan man kan motvirke disse ulempene gjennom å innføre nye typer fleksibiliteten i det nordiske energisystemet, og han har jaktet etter lavthengende frukter som har lave kostnader og stort potensial.
Fordeler med kjeler og varmepumper
Det nordiske energisystemet har muligheten til å utnytte store fleksibilitetsressurser til en relativt lav kostnad.
– Vannkraft med reservoarer er godt utstyrt for å gi fleksibilitet for fornybarintegrasjon. Det er mulig gjennom bedre sammenkobling mellom Norge, som har store mengder vannkraft, og kontinentet hvor denne fleksibiliteten behøves.
En annen viktig mulighet for å øke fleksibiliteten er å skape en sterkere kobling mellom kraftsystemet og den store nordiske fjernvarmesektoren. Dette kan gjøres ved økt bruk av kraftvarmeapplikasjoner som elektriske kjeler og varmepumper («Power-to-heat», P2H).
I sin avhandling har Kirkerud fokusert spesielt på de mulige fordelene ved økt bruk av disse fleksibilitetsalternativene.
Vind og vann tjener på utenlandskabler
Kirkeruds resultater viser at økt utviklingskapasitet mot kontinentet er gunstig for integrasjon av mer fornybar energi i Europa og samtidig øker lønnsomheten for norsk vannkraft.
– Mine modeller viser en økning på opptil 6 % for vindprodusenter og en betydelig økning i inntekter for vannkraft.
Fleksibilitet er nødvendig
Samtidig finner Kirkerud at det er et stort potensiale for utslippskutt og bedret fleksibilitet i energisystemet ved økt bruk av elektrisitet i det nordiske fjernvarmesystemet.
– Konvertering av kjeler basert på fossilt brennstoff til fleksible løsninger hvor man kan bruk elektrisitet i perioder med mye vind og lavt forbruk gir et mer stabilt kraftsystem og øker lønnsomheten og reduserer risikoen for fornybare kraftprodusenter.
Stort potensial for ny fornybar kraft
Kirkerud fant at det nordiske fjernvarmesystemet har et betydelig potensial for å bidra til omleggingen til et fornybart energisystem.
– I tillegg til å gi kortsiktig fleksibilitet, kan P2H redusere de langsiktige prisvariasjonene som følge av årlige værforskjeller og endringer i drivstoff- og utslippspriser, avslutter han.
Tid og sted for prøveforelesning og forsvar.
Fakta
