Orkan í orkuskiptum Sigurður Ingi Friðleifsson skrifar 4. apríl 2023 15:31 Orkuþörf í tengslum við fyrirhuguð og nauðsynleg orkuskipti á Íslandi hefur mikið verið í umræðunni undanfarið. Ný orkuþörf tengist þó ekki bara orkuskiptum enda er eitt sem er sameiginlegt allri nýrri uppbyggingu, hvort sem hún tengist íbúðarhúsnæði eða atvinnulífi, en það er að öll uppbygging þarf einfaldlega rafmagn. Þó að þessi notkun teljist ekki til svokallaðra stórnotenda raforku þá er það einföld staðreynd að óteljandi smánotendur raforku eru einfaldlega samtals stórnotandi. Orkuþörfin verður því umtalsverð en ýmislegt er óljóst, þó sérstaklega varðandi orkuskipti í flugi og fiskiskipum. Aðal óvissan í þeim flokkum er hvaða eldsneyti mun taka við, hvenær slík orkuskipti verða raunhæf og ekki síst hver kostnaðurinn verður. Fyrir vegasamgöngur blasir við allt önnur mynd. Orkuskiptin þar eru nú þegar hafin og flest bendir til að bein nýting raforku í gegnum rafhlöður geti mætt stærstum hluta af þeirri orkuþörf sem nauðsynleg er fyrir full orkuskipti í þeim flokki. Orkuþörf vegasamgangna Til að mæta orkuþörf vegasamgangna í dag þarf að flytja inn rúmlega 300 þúsund tonn af olíu á ári. Með einföldun má segja að þetta samsvari tæplega 3500 GWh sem er gríðarlega mikil orka.Til samanburðar þá er orkuvinnslugeta Kárahnjúkavirkjunar, langstærstu virkjunar landsins, 4800 GWh. En það merkilega við rafvæðingu samgangna er sú staðreynd að rafbílar eru þrisvar til fjórum sinnum orkunýtnari en olíuknúin farartæki. Þessi staðreynd ein og sér ætti í raun að duga til að sannfæra alla um mikilvægi og skynsemi rafvæðingar í samgöngum. Ef í boði væri tækni fyrir bensín- og dísilbifreiðar, sem myndi minnka innflutningsþörf á olíu um 2/3, væri líklega löngu búið að lögbinda innleiðingu á slíkri tækni. Það er nefnilega ekki bara mikilvægt að skipta um orkugjafa heldur þurfum við líka að minnka orkuþörf á heimsvísu. Því má segja að sú staðreynd að rafvæðing vegasamgangna feli líka í sér skipti yfir í innlendan orkugjafa, sem losar ekki gróðurhúsalofttegundir eða heilspillandi mengun, sé bara bónus ofan á bætta orkunýtni. Með öllum fyrirvörum má með einföldun segja að full rafvæðing farartækja miðað við núverandi olíunotkun þurfi því einungis um 1200 GWh í stað 3500 GWh. Þetta er gróft mat á orkuþörf en hvað með virkjanir? Aflþörf Það er mun erfiðara að meta aflþörf en orkuþörf fyrir orkuskipti vegasamgangna. Hafa verður í huga að rafvædd farartæki eru ekki bara orkunýtin heldur geta þau líka aðlagað sig að aflgetu raforkukerfisins að nokkru leyti. Á opnum fundi Landsvirkjunar um aflstöðu og vindorku kom fram að dagsveiflur aflnotkunar í almenna raforkukerfinu væru um 200 MW. Þetta þýðir að allt að 200 MW eru ekki nýtt þegar eftirspurnin er hvað minnst eins og á næturnar og um helgar. Þarna er hægt að nýta kosti rafbíla til að nýta kerfið betur án þess að þurfa að virkja fyrir alla aukanotkun þeirra. Með því að fá rafbílaeigendur til að færa hleðslutíma sinn að miklu leyti yfir á þann tíma sem svigrúm er í kerfinu er hægt að spara mikla aflþörf og nýta kerfið betur. En svo er líka árstíðarsveifla í kerfinu sem er líka um 200 MW þ.e. aflþörfin í kerfinu er um 200 MW meiri í desember en júlí. Það rímar ljómandi vel við árstíðarumferðarsveiflur því að samkvæmt Vegagerðinni er allt að tvöfalt meiri umferð um hringveginn í júlí en í desember. Raforkuþörf rafbíla verður þannig meiri á sumrin þegar raforkukerfið hefur hvað mest afl til reiðu. Að lokum má aðeins líta til framtíðar þar sem rafhlöður í rafbílum geta virkað sem orkugeymslur. Í framtíðinni er því möguleiki að virkja þriðja afljöfnunarkost rafbíla sem er að jafna raforkuframleiðslu og notkun að hluta með hjálp rafbíla. Þeir geta spilað smá hlutverk í að taka á óhagkvæmum afltoppum. Það má því nota rafvæðingu samgangna til að jafna orkuþörf að hluta og fá betri aflnýtingu í kerfið. En hvað með raforkuflutninga og dreifingu? Raforkuflutningur og dreifing Eins og flestir vita er raforkureikningur landsmanna samansettur af raforkuframleiðslu annars vegar og flutningi og dreifingu hinsvegar. Um helmingur raforkuverðs er því kostnaður við flutning og dreif-ingu raforku og þar gilda svolítið aðrar breytur en hrein markaðslögmál. Það má líkja þessu við heimsendar pítsur. Ef þú pantar pítsu þá þarf að baka eina pítsu og senda einn bíl með pítsuna. Þú greiðir fyrir pítsu og flutning. Ef þú pantar hinsvegar fimm pítsur fyrir stórveislu á sama tíma, þá þarf vissulega að baka fimm pítsur en það er nóg að senda bara einn bíl. Framleiðslukostnaður er sem sagt sá sami á hverja pítsu en flutningskostnaður verður auðvitað minni, vegna þess að allar pítsurnar komast fyrir í einum bíl. Sama gildir um rafbíla þ.e. raforkuþörf þeirra rúmast oftast innan raflínukerfisins sem fyrir er. Það er ekki víst að pítsufyrirtækið lækki sendingarkostnað við þessa fimm pítsu hagræðingu og mögulega hirða þeir ágóðann. Það gilda hinsvegar önnur lögmál um flutningafyrirtæki raforku. Flutn-ings- og dreififyrirtæki raforku eru háð sérleyfi sem þýðir að þau hafa lögbundin tekjumörk. Með einföldum hætti má segja að ef tekjur þeirra aukast umfram viðhalds- og uppbyggingarþörf þá ber þeim að lækka verð á flutningi. Með öðrum orðum þá mun betri nýting raflína, með tilkomu rafbíla, lækka raforkuverð til lengri tíma. Það er ljóst að orkuþörf rafbíla verður talsverð í komandi orkuskiptum en samt minni en margur heldur. Eins er ljóst að rafvædd faratæki geta með ýmsum hætti verið afar heppilegur kúnni í kerfinu. Orkunýtni og sveigjanleiki rafbíla mun auðvelda mjög orkuskipti í vegasamgöngum. Í umræðum um orkuþörf er líka nauðsynlegt að huga að því hvernig mæta á orkuþörf fyrir tugþúsundir nýbygginga og hundruð nýrra fyrirtækja sem þurfa líklega að rísa á næstu áratugum með tilheyrandi orkuþörf og fjárfestingum í dreifikerfum. Höfundur er sviðsstjóri hjá Orkustofnun. Viltu birta grein á Vísi? Sendu okkur póst. Senda grein Sigurður Ingi Friðleifsson Orkumál Orkuskipti Mest lesið Örvæntingarbandalag verklausa vinstrisins Jón Ferdínand Estherarson Skoðun Mega Birta og Stein sitja við fullorðinsborðið? Dagbjört Hákonardóttir,Gunnar Örn Stephensen Skoðun Rasismi er ekki „hægri“, hann er bara bjánalegur Elliði Vignisson Skoðun Reykjavík á ekki að reka byggingarfélag Þórdís Lóa Þórhallsdóttir Skoðun Kæra Hanna Katrín, lengi getur vont versnað Vala Árnadóttir Skoðun Lygar, ýkjur, svik og hótanir – dapurlegir fyrstu dagar nýs menntamálaráðherra í embætti Ragnar Þór Pétursson Skoðun Er biðin eftir ofurömmu á enda? Meyvant Þórólfsson Skoðun Braskmarkaðurinn Dóra Björt Guðjónsdóttir Skoðun Borgarlína á Suðurlandsbraut: 345 stæði hverfa eða ónýtast Friðjón Friðjónsson Skoðun Mun samfélagsmiðlabann skaða unglingsdrengi? Ásdís Bergþórsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Stjórnmálamaður metinn að verðleikum Þórarinn Snorri Sigurgeirsson skrifar Skoðun Magnea Marinósdóttir á brýnt erindi í borgarstjórn Hörður Filippusson skrifar Skoðun Borgin sem við byggjum er borg allra Heiða Björg Hilmisdóttir skrifar Skoðun Evrópa lætur ekki undan hótunum Trumps um Grænland Kristján Vigfússon skrifar Skoðun Rödd ungs fólks Nanna Björt Ívarsdóttir skrifar Skoðun Eflingarfólk! Guðmundur Ingi Þóroddsson skrifar Skoðun Lesblindir sigurvegarar Guðmundur S. Johnsen skrifar Skoðun Steinunn er frábær! Flosi Eiríksson skrifar Skoðun Mega Birta og Stein sitja við fullorðinsborðið? Dagbjört Hákonardóttir,Gunnar Örn Stephensen skrifar Skoðun Þegar fullveldi smáríkja er ekki lengur sjálfsagt Magnús Árni Skjöld Magnússon skrifar Skoðun Rasismi er ekki „hægri“, hann er bara bjánalegur Elliði Vignisson skrifar Skoðun Byggjum fyrir fólk Hafdís Hanna Ægisdóttir,Hjördís Sveinsdóttir,Silja Elvarsdóttir skrifar Skoðun Að brjóta glerþakið: lýðræðisleg þátttaka fólks með þroskahömlun og skyldar fatlanir Anna Lára Steindal skrifar Skoðun Hvalveiðar í sviðsljósinu Elissa Phillips skrifar Skoðun Nýsköpun drifin áfram af trausti og samfélagslegri ábyrgð Jón Magnús Kristjánsson skrifar Skoðun Frítt í Strætó og sund – Með fólkið í forgrunni Ellen Calmon skrifar Skoðun Mun samfélagsmiðlabann skaða unglingsdrengi? Ásdís Bergþórsdóttir skrifar Skoðun Örvæntingarbandalag verklausa vinstrisins Jón Ferdínand Estherarson skrifar Skoðun Lygar, ýkjur, svik og hótanir – dapurlegir fyrstu dagar nýs menntamálaráðherra í embætti Ragnar Þór Pétursson skrifar Skoðun Hver spurði þig? Magnea Gná Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Þöggunin sem enginn viðurkennir Ásgeir Jónsson skrifar Skoðun Borgarlína á Suðurlandsbraut: 345 stæði hverfa eða ónýtast Friðjón Friðjónsson skrifar Skoðun Að byggja upp flæði og traust í heilbrigðiskerfinu Sandra B. Franks skrifar Skoðun Ég elska strætó Birkir Ingibjartsson skrifar Skoðun Þróunarsamvinna eflir öryggi og varnir Íslands Birna Þórarinsdóttir,Bjarni Gíslason,Gísli Rafn Ólafsson,Hrönn Svansdóttir,Stella Samúelsdóttir,Tótla I. Sæmundsdóttir skrifar Skoðun Braskmarkaðurinn Dóra Björt Guðjónsdóttir skrifar Skoðun Reykjavík á ekki að reka byggingarfélag Þórdís Lóa Þórhallsdóttir skrifar Skoðun Þúsund klifurbörn í frjálsu falli Róbert Ragnarsson skrifar Skoðun Markmið: Fullkomnasta heilbrigðisþjónusta sem tök eru á að veita Steinunn Þórðardóttir skrifar Skoðun Þegar engin önnur leið er fær Rebekka Maren Þórarinsdóttir skrifar Sjá meira
Orkuþörf í tengslum við fyrirhuguð og nauðsynleg orkuskipti á Íslandi hefur mikið verið í umræðunni undanfarið. Ný orkuþörf tengist þó ekki bara orkuskiptum enda er eitt sem er sameiginlegt allri nýrri uppbyggingu, hvort sem hún tengist íbúðarhúsnæði eða atvinnulífi, en það er að öll uppbygging þarf einfaldlega rafmagn. Þó að þessi notkun teljist ekki til svokallaðra stórnotenda raforku þá er það einföld staðreynd að óteljandi smánotendur raforku eru einfaldlega samtals stórnotandi. Orkuþörfin verður því umtalsverð en ýmislegt er óljóst, þó sérstaklega varðandi orkuskipti í flugi og fiskiskipum. Aðal óvissan í þeim flokkum er hvaða eldsneyti mun taka við, hvenær slík orkuskipti verða raunhæf og ekki síst hver kostnaðurinn verður. Fyrir vegasamgöngur blasir við allt önnur mynd. Orkuskiptin þar eru nú þegar hafin og flest bendir til að bein nýting raforku í gegnum rafhlöður geti mætt stærstum hluta af þeirri orkuþörf sem nauðsynleg er fyrir full orkuskipti í þeim flokki. Orkuþörf vegasamgangna Til að mæta orkuþörf vegasamgangna í dag þarf að flytja inn rúmlega 300 þúsund tonn af olíu á ári. Með einföldun má segja að þetta samsvari tæplega 3500 GWh sem er gríðarlega mikil orka.Til samanburðar þá er orkuvinnslugeta Kárahnjúkavirkjunar, langstærstu virkjunar landsins, 4800 GWh. En það merkilega við rafvæðingu samgangna er sú staðreynd að rafbílar eru þrisvar til fjórum sinnum orkunýtnari en olíuknúin farartæki. Þessi staðreynd ein og sér ætti í raun að duga til að sannfæra alla um mikilvægi og skynsemi rafvæðingar í samgöngum. Ef í boði væri tækni fyrir bensín- og dísilbifreiðar, sem myndi minnka innflutningsþörf á olíu um 2/3, væri líklega löngu búið að lögbinda innleiðingu á slíkri tækni. Það er nefnilega ekki bara mikilvægt að skipta um orkugjafa heldur þurfum við líka að minnka orkuþörf á heimsvísu. Því má segja að sú staðreynd að rafvæðing vegasamgangna feli líka í sér skipti yfir í innlendan orkugjafa, sem losar ekki gróðurhúsalofttegundir eða heilspillandi mengun, sé bara bónus ofan á bætta orkunýtni. Með öllum fyrirvörum má með einföldun segja að full rafvæðing farartækja miðað við núverandi olíunotkun þurfi því einungis um 1200 GWh í stað 3500 GWh. Þetta er gróft mat á orkuþörf en hvað með virkjanir? Aflþörf Það er mun erfiðara að meta aflþörf en orkuþörf fyrir orkuskipti vegasamgangna. Hafa verður í huga að rafvædd farartæki eru ekki bara orkunýtin heldur geta þau líka aðlagað sig að aflgetu raforkukerfisins að nokkru leyti. Á opnum fundi Landsvirkjunar um aflstöðu og vindorku kom fram að dagsveiflur aflnotkunar í almenna raforkukerfinu væru um 200 MW. Þetta þýðir að allt að 200 MW eru ekki nýtt þegar eftirspurnin er hvað minnst eins og á næturnar og um helgar. Þarna er hægt að nýta kosti rafbíla til að nýta kerfið betur án þess að þurfa að virkja fyrir alla aukanotkun þeirra. Með því að fá rafbílaeigendur til að færa hleðslutíma sinn að miklu leyti yfir á þann tíma sem svigrúm er í kerfinu er hægt að spara mikla aflþörf og nýta kerfið betur. En svo er líka árstíðarsveifla í kerfinu sem er líka um 200 MW þ.e. aflþörfin í kerfinu er um 200 MW meiri í desember en júlí. Það rímar ljómandi vel við árstíðarumferðarsveiflur því að samkvæmt Vegagerðinni er allt að tvöfalt meiri umferð um hringveginn í júlí en í desember. Raforkuþörf rafbíla verður þannig meiri á sumrin þegar raforkukerfið hefur hvað mest afl til reiðu. Að lokum má aðeins líta til framtíðar þar sem rafhlöður í rafbílum geta virkað sem orkugeymslur. Í framtíðinni er því möguleiki að virkja þriðja afljöfnunarkost rafbíla sem er að jafna raforkuframleiðslu og notkun að hluta með hjálp rafbíla. Þeir geta spilað smá hlutverk í að taka á óhagkvæmum afltoppum. Það má því nota rafvæðingu samgangna til að jafna orkuþörf að hluta og fá betri aflnýtingu í kerfið. En hvað með raforkuflutninga og dreifingu? Raforkuflutningur og dreifing Eins og flestir vita er raforkureikningur landsmanna samansettur af raforkuframleiðslu annars vegar og flutningi og dreifingu hinsvegar. Um helmingur raforkuverðs er því kostnaður við flutning og dreif-ingu raforku og þar gilda svolítið aðrar breytur en hrein markaðslögmál. Það má líkja þessu við heimsendar pítsur. Ef þú pantar pítsu þá þarf að baka eina pítsu og senda einn bíl með pítsuna. Þú greiðir fyrir pítsu og flutning. Ef þú pantar hinsvegar fimm pítsur fyrir stórveislu á sama tíma, þá þarf vissulega að baka fimm pítsur en það er nóg að senda bara einn bíl. Framleiðslukostnaður er sem sagt sá sami á hverja pítsu en flutningskostnaður verður auðvitað minni, vegna þess að allar pítsurnar komast fyrir í einum bíl. Sama gildir um rafbíla þ.e. raforkuþörf þeirra rúmast oftast innan raflínukerfisins sem fyrir er. Það er ekki víst að pítsufyrirtækið lækki sendingarkostnað við þessa fimm pítsu hagræðingu og mögulega hirða þeir ágóðann. Það gilda hinsvegar önnur lögmál um flutningafyrirtæki raforku. Flutn-ings- og dreififyrirtæki raforku eru háð sérleyfi sem þýðir að þau hafa lögbundin tekjumörk. Með einföldum hætti má segja að ef tekjur þeirra aukast umfram viðhalds- og uppbyggingarþörf þá ber þeim að lækka verð á flutningi. Með öðrum orðum þá mun betri nýting raflína, með tilkomu rafbíla, lækka raforkuverð til lengri tíma. Það er ljóst að orkuþörf rafbíla verður talsverð í komandi orkuskiptum en samt minni en margur heldur. Eins er ljóst að rafvædd faratæki geta með ýmsum hætti verið afar heppilegur kúnni í kerfinu. Orkunýtni og sveigjanleiki rafbíla mun auðvelda mjög orkuskipti í vegasamgöngum. Í umræðum um orkuþörf er líka nauðsynlegt að huga að því hvernig mæta á orkuþörf fyrir tugþúsundir nýbygginga og hundruð nýrra fyrirtækja sem þurfa líklega að rísa á næstu áratugum með tilheyrandi orkuþörf og fjárfestingum í dreifikerfum. Höfundur er sviðsstjóri hjá Orkustofnun.
Mega Birta og Stein sitja við fullorðinsborðið? Dagbjört Hákonardóttir,Gunnar Örn Stephensen Skoðun
Lygar, ýkjur, svik og hótanir – dapurlegir fyrstu dagar nýs menntamálaráðherra í embætti Ragnar Þór Pétursson Skoðun
Skoðun Mega Birta og Stein sitja við fullorðinsborðið? Dagbjört Hákonardóttir,Gunnar Örn Stephensen skrifar
Skoðun Að brjóta glerþakið: lýðræðisleg þátttaka fólks með þroskahömlun og skyldar fatlanir Anna Lára Steindal skrifar
Skoðun Nýsköpun drifin áfram af trausti og samfélagslegri ábyrgð Jón Magnús Kristjánsson skrifar
Skoðun Lygar, ýkjur, svik og hótanir – dapurlegir fyrstu dagar nýs menntamálaráðherra í embætti Ragnar Þór Pétursson skrifar
Skoðun Þróunarsamvinna eflir öryggi og varnir Íslands Birna Þórarinsdóttir,Bjarni Gíslason,Gísli Rafn Ólafsson,Hrönn Svansdóttir,Stella Samúelsdóttir,Tótla I. Sæmundsdóttir skrifar
Skoðun Markmið: Fullkomnasta heilbrigðisþjónusta sem tök eru á að veita Steinunn Þórðardóttir skrifar
Mega Birta og Stein sitja við fullorðinsborðið? Dagbjört Hákonardóttir,Gunnar Örn Stephensen Skoðun
Lygar, ýkjur, svik og hótanir – dapurlegir fyrstu dagar nýs menntamálaráðherra í embætti Ragnar Þór Pétursson Skoðun