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 Stórstraumsfjara mæld - HMS ráðþrota Magnús Guðmundsson Skoðun Leyfum mennskunni að sigra Anna Hildur Hildibrandsdóttir Skoðun Landbúnaður á tímamótum – Við þurfum nýja stefnu Guðjón Sigurbjartsson Skoðun Um spretthóp og lestrarkennslu. Hvatning til mennta- og barnamálaráðherra um faglega starfshætti Auður Soffíu Björgvinsdóttir Skoðun Sýnum fordómum ekki umburðarlyndi Snorri Sturluson Skoðun Dýravernd - frumbyggjahættir Árni Stefán Árnason Skoðun Fjölskyldan fyrst Hólmfríður Jennýjar Árnadóttir Skoðun Sjómenn til hamingju! Lilja Rafney Magnúsdóttir Skoðun Við eigum allt. Af hverju finnst okkur samt vanta eitthvað? Valentina Klaas Skoðun Feluleikur Þorgerðar Katrínar Hjörtur J. Guðmundsson Skoðun Skoðun Skoðun Dýravernd - frumbyggjahættir Árni Stefán Árnason skrifar Skoðun Stórstraumsfjara mæld - HMS ráðþrota Magnús Guðmundsson skrifar Skoðun Sýnum fordómum ekki umburðarlyndi Snorri Sturluson skrifar Skoðun Landbúnaður á tímamótum – Við þurfum nýja stefnu Guðjón Sigurbjartsson skrifar Skoðun Sjómenn til hamingju! Lilja Rafney Magnúsdóttir skrifar Skoðun Leyfum mennskunni að sigra Anna Hildur Hildibrandsdóttir skrifar Skoðun Fjölskyldan fyrst Hólmfríður Jennýjar Árnadóttir skrifar Skoðun Hvað er markaðsverð á fiski? Sverrir Haraldsson skrifar Skoðun Tími til kerfisbundinna breytinga í samfélagstúlkun – ákall til stjórnvalda Anna Karen Svövudóttir skrifar Skoðun Fæðing Ísraels - Líkum misþyrmt BIrgir Dýrfjörð skrifar Skoðun Við eigum allt. Af hverju finnst okkur samt vanta eitthvað? Valentina Klaas skrifar Skoðun Um spretthóp og lestrarkennslu. Hvatning til mennta- og barnamálaráðherra um faglega starfshætti Auður Soffíu Björgvinsdóttir skrifar Skoðun Tíðaheilbrigði er lykilatriði í jafnrétti kynjanna Berit Mueller skrifar Skoðun Þjóðarmorð – frá orðfræðilegu sjónarmiði Eiríkur Rögnvaldsson skrifar Skoðun Borgarlína, barnleysi og bíllaus lífstíll – hentar það Kópavogi? Einar Jóhannes Guðnason skrifar Skoðun Þakkir til starfsfólk Janusar Sigrún Ósk Bergmann skrifar Skoðun Mun gervigreindin senda konur heim? Björgmundur Örn Guðmundsson skrifar Skoðun Frá, frá, frá. Fúsa liggur á Eiríkur Hjálmarsson skrifar Skoðun Nokkur orð um stöðuna Dögg Þrastardóttir skrifar Skoðun Kynbundinn munur í tekjum á efri árum Sigríður Ingibjörg Ingadóttir,Steinunn Bragadóttir skrifar Skoðun #blessmeta – þriðja grein Guðrún Hrefna Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Hvernig tryggir þú stærstu fjárfestingu lífins? Berglind Halla Elíasdóttir skrifar Skoðun Ritunarramminn - verkfæri fyrir kennara! Katrín Ósk Þráinsdóttir skrifar Skoðun Hvalveiðar eru ekki mannréttindi. Þetta er atvinnugrein sem hefur mistekist Ed Goodall skrifar Skoðun Feluleikur Þorgerðar Katrínar Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun Ráðalaus ráðherra Högni Elfar Gylfason skrifar Skoðun Spólum til baka Snævar Ingi Sveinsson skrifar Skoðun Sögulegur dómur Hæstaréttar – staðfestir sjálfstæði Alþingis Erna Bjarnadóttir skrifar Skoðun Að vera fatlaður á Íslandi er full vinna Birna Ösp Traustadóttir skrifar Skoðun Sæluríkið Ísland Einar Helgason 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.
Um spretthóp og lestrarkennslu. Hvatning til mennta- og barnamálaráðherra um faglega starfshætti Auður Soffíu Björgvinsdóttir Skoðun
Skoðun Tími til kerfisbundinna breytinga í samfélagstúlkun – ákall til stjórnvalda Anna Karen Svövudóttir skrifar
Skoðun Um spretthóp og lestrarkennslu. Hvatning til mennta- og barnamálaráðherra um faglega starfshætti Auður Soffíu Björgvinsdóttir skrifar
Skoðun Borgarlína, barnleysi og bíllaus lífstíll – hentar það Kópavogi? Einar Jóhannes Guðnason skrifar
Skoðun Kynbundinn munur í tekjum á efri árum Sigríður Ingibjörg Ingadóttir,Steinunn Bragadóttir skrifar
Skoðun Hvalveiðar eru ekki mannréttindi. Þetta er atvinnugrein sem hefur mistekist Ed Goodall skrifar
Um spretthóp og lestrarkennslu. Hvatning til mennta- og barnamálaráðherra um faglega starfshætti Auður Soffíu Björgvinsdóttir Skoðun