englandEnglish
translation

Dette forsøg på et indlæg er foranlediget af den uomgængelige kendklsger kendsgerning at:

Elektricitet er den lettest fordærvelige vare, der findes.

OK
Vi ønsker alle en stabilt og sikker forsyning med El.
Naturligvis ønsker vi det så billigt som rimeligt muligt.

Og vi er vist alle sammen sådan nogenlunde enige om at vi skal gøre vort yderste for at reducere eller helst eliminere vor forurening med CO2 og naturligvis også andet.
Vi kan også blive enige om at der er to, næsten uafhængige, udfordringer:

  • Ustabiliteten i udbud og efterspørgsel.
  • Hvordan skal udbuddet (forsyningen) etableres

Måske har vi tosset rundt mod hinanden fordi vi af gammel vane blander disse to ting sammen.
Lad os prøve at se på Ustabiliteten – Det, er der i realiteten megen enighed om.
Problemer vedrørende transport kommer sådan næsten helt alene.
Problemer i forbindelse med de, heldigvis uhyre sjældne, pludseligt opstående, næsten katastrofale, udfald (med risiko for dominoeffekt) er heller ikke berørt i det følgende.

Ustabilitet i udbud og efterspørgsel.

Lige meget hvilket system man vælger, skal der på en eller anden måde gribes ind for at opretholde en stabil forsyning.
Dette bliver ikke nemmere når det fremover ønskes at reducere vort udslip af CO2 fra opvarmning, ved at gå ind for brug af elektricitet, naturligvis i forbindelse med varmepumper.
Derudover er det målet at vor forsyning med elektricitet hovedsageligt skal basere sig på Sol og Vind, der naturligvis ikke er vedvarende.

I gamle dage, med kulfyrede kraftværker og lignende, var det ikke så svært at håndtere.
Men det nytter ikke at køre videre med vor forurening. Kul, Olie og meget andet skal naturligvis afvikles.
På grund af det kommende, efterhånden meget sårbare system – uden al den megen CO2 – nærmer vi os langsomt en situation, hvor det næsten gælder:
”Alle mand til Pumperne”.
Der er mange løsninger, der hver især vil være helt utilstrækkelige, men i forening har vist sig at virke. Men naturligvis kan gøres bedre.

Vi har i hvert fald følgende ”håndtag til at skrue på”:

  • Udveksling med udlandet.
  • Reservekapacitet, der sættes ind, når det er nødvendigt.
  • Ingen politiske begrænsninger i retten til at producere El.
  • Fleksibel prisdannelse.
  • Åbne priser: Alle kan se hvad der er bedst her og nu.

De tre sidste bliver nu kaldt ’Smart Grit’, men er bestemt hverken smart eller virkningsfuldt før det føres ud i livet.
Et Smart Grit kan næppe blive effektivt med mindre de mange eksisterende konkurrenceforvridende ordninger afvikles.

Det bliver svært

Vi skal væk fra gammel vanetænkning.
Her er vi måske uenige: Fri konkurrence eller topstyring?
OK
Den videre udvikling er besværet af over 5000 forskellige patenter.
MEN
Man kan godt. For over 30 år siden var det teknisk muligt at lave det man efterhånden snakker så meget om, men stadigvæk ikke vil gøre – ikke sådan fuldt ud og helt:

Omtrent følgende blev skitseret:

  • Forsynings systemet, det man ofte kalder nettet, fastsætter til enhver tid den øjeblikkelige pris (Spotprisen) for den El, der handles. (Ikke kun ved international handel)
  • Priserne varierer trindvis med en faktor på 1,25 eller ”25 % op eller ned” for hvert trind. (Lille nok til at undgå pludselige ’stød i nettet’)
  • Nogle priser bliver meget lave. Næsten et: ’Bare giv det væk’.
    (Bruges ved overproduktion)
  • Til andre tider kan priserne blive meget høje.
    (Bruges kun i tilfælde af næsten katastrofe)
  • Alle kan købe og sælge uden politiske begrænsninger.
  • Nettet køber El for 80 % af hvad det får for at sælge.
    (Der skal være noget til dækning af omkostninger – både vedligehold og forbedringer)
  • Private kan til enhver tid se spotprisen for den El, de køber eller sælger, og kan naturligvis bruge automatik, der udnytter variationer i prisen.
  • Nettet garanterer, indenfor vide grænser, hvor megen tid, der gennemsnitligt vil være spotpriser på de forskellige prisniveauer.
    (Forbrugere og producenter skal have mulighed for at planlægge – Delvist)
  • Vejrmeldingen oplyser om forventet pris på El

Derefter vil den menneskelige snilde og opfindsomhed afgøre hvad der eventuelt kan blive gjort. (Gennemregnede eksempler blev fremført)
Naturligvis vil alt blive vejet på en økonomisk vægt, der vil luge alt ukrudtet fra.

Lidt mere i dag

I dag ville man formentligt have tilføjet:

  • Afgift for forurening pålægges forurenerne i forhold til hvor meget CO2 og andet der udledes.
    Således vil fx kulkraft med CCS (Carbon Capture Storage) kunne få en konkurrencemæssig fordel.
    Hvis denne ‘Storage’ kan siges at være vedvarende.
  • Hvis man fra politisk hold ønsker at være ”Mere Grøn” vil det
    ’sådan bare’ være nok at forøge denne afgift.
  • Så længe kvotesystemet opretholdes, bør kvoter for CO2 ikke uddeles som en slags gave til gamle etablerede forurenere, der ’smart nok’ kan sælge og skaffe fortjeneste på grund af gamle synder.
    Kvoter bør således købes, på helt lige vilkår, af slags en CO2-pool. (Ideelt også internationalt)

Politisk favorisering af specielle produktionsformer afvikles så hurtigt som muligt. (Indgåede aftaler skal naturligvis overholdes)

  • Skatter og afgifter fordeles helt ligeligt.
    Ikke per kWh men i forhold til netto betaling.
    (Uden politisk favorisering af specielle produktionsformer men favoriserende den bevidste forbruger.)
  • Konkurrenceforvridning fra gamle regler afvikles – Ikke alt for langsomt.
  • International konkurrenceforvridning skal formentligt imødegås ved kompensationer, der ikke må tage overhånd.
  • Tilskud til forsøg med, og etablering af, nye energiformer skal begrænses og må under ingen omstændigheder udarte til en næsten permanent hovedpude for ineffektivitet.
  • Hold denne diskussion væk fra at diskutere El-biler, Vind og Sol kontra Atomkraft, Bølgeenergi, Biomasse og alt muligt andet.
    Dette er bestemt ikke uvæsentligt at det diskuteres. Men det må ikke ødelægge en fornuftig dialog om denne sag.
  • Den politiske situation vil afgøre om ’Samfundet’ eller ’Nettet’ skal fortsætte med at vedligeholde ekstra reservekapacitet.

Og, hvad egentligt skulle være en selvfølgelighed:

  • Lige vilkår for forskellige kraftkilder.
  • Som allerede omtalt:
    En sammenhængende og logisk vurdering af forurening og dens konsekvenser.
  • Naturligvis stop for at begunstigede energikilder skal have fortrinsret til nettet.
  • Ingen politisk betonede afgifter, som hvor Tyskland og Sverige har specielle afgifter på atomkraft.
  • Tilsvarende og rimelige krav om sikkerhed for forskellige energikilder.
  • Ingen politisk motiverede lukning af kraftværker.
  • Ophør af politisk bestemte ordninger hvorved udvalgte kraftkilder får prioritet til nettet.
  • Lange og uopsigelige aftaler, der muliggør langsigtet planlægning og forudsigelige private investeringer.

Den menneskelige og politiske inerti har været stor og er det måske endnu.

Kraftvarme og Varmepumper

På et meget tidligt tidspunkt gik Danmark forrest og udviklede verdens måske mest effektive kraftvarme, således at spildvarmen fra de mange forslugne kraftværker ikke gik til spilde.

Og nu er tilsammen over 60 % af danske husstande forsynet med forskellige former for fjernvarme. Dette tal er i stigning.

Men meget tyder på at udviklingen er ved at løbe fra denne løsning.
I dag er varmepumper så effektive at de, uden politisk favorisering, vil være en alvorlig konkurrent til fjernvarmen.
En væsentlig grund til dette er at det er meget lettere at fordele elektricitet i ledninger end varme i rør.
Ved ren elproduktion (uden fjernvarme) er det nu muligt at ’vride de sidste kW ud af brændslet’, når elektricitet genereres ved forbrænding på termiske værker. (Man kan få ca. 10 % mere).
Lidt mere ses her.
Men samtidigt vil spildvarmen ikke blive i form af det næsten 100 grader varme vand, der i dag bruges til fjernvarme. I stedet for vil man bare få noget ’lunkent vand’, der ikke egner sig til den gammeldags fjernvarme, men stadigvæk kan udnyttes som varmekilde til varmepumper, til dambrug eller gartneri.
Efterhånden som udviklingen skrider frem, og indtil de gamle fjernvarmerør er udtjent, vil det sikkert være fornuftigt således at bruge elektricitet til varmepumper sammen med det, man vist nok vil kalde ’kold fjernvarme’.

Fjernvarme med atomkraft

Hvis tilgængelige oplysninger står til troende og hvis “Nej Nej Nej folket” ikke som sædvanligt forkludrer det hele vil der være meget at hente ved fjernvarme baseret på kernekraft.
Her vil der ikke blive tale om overskudsvarme fra traditionelle anlæg, men relativt små reaktorer, der kun laver fjernvarme og derfor ikke behøver at operere under (højt) tryk.

Al begyndelse er svær

Det ville være naivt at tro at ’smart grid’ sådan lige med et vil ændre forbrugsmønsteret hos ’den almindelige borger’.

Det vil tage tid og endog politisk mod.
Politikere og embedsmænd skal frigøre sig fra den sidste planøkonomiske vanetænkning.
Producenter skal udvikle automatik til styring, effektive målere og meget andet.
MEN
Lad os komme i gang.
Hvad dælen nøler vi efter?

Og meget mere

Der drømmes meget.

smart-grid

24 – 7

Ovenstående betragtninger er i realiteten kun gyldige så længe den varierende og delvis uforudsigelige kraft fra sol og vind holder sig til småtingsafdelingen og ikke overskrider 5, måske 10 % af belastningen.
Solenergi USA påvirker priser
Tysk solkraft variationFra de amerikanske solskinsstater har man udtrykket ”The Duck Curve”.
Først ser man hvorledes den store andel af ny solenergi har ødelagt de oprindelige store overskud i 2012.
Dernæst spørger man:
Hvem sørger for backup i de tidlige nattetimer?
Endeligt ses, hvad vi allerede vidste, at i USA er prisdannelsen (delvis) styret af markedskræfter.

I Tyskland, der hovedsageligt satser på solenergi (PV), er situationen mest en fremtidig udfordring.
MEN, med den ønskede udfasning af kulkraft og A-kraft vil det tilsyneladende være umuligt at opretholde forsyningen.
I Tyskland er man samtidigt nået frem til ”The Bureaucracy Monster”:
Fra Der Spiegel October 2013 citeres:
“And let’s not forget that the German bureaucrats have come up with over 4,000 different subsidy categories for renewable energy, apparently adhering to the principle that what is particularly expensive has to be lavishly subsidized.”

I England har man taget skridtet fuldt ud og har i januar 2015 afsluttet en udbuds-runde hvorved der skaffes garanteret backup-kapacitet på 49 GW – Hen imod halvdelen af det totale behov for elektricitet.
Resultatet (The Clearing Price) blev: 24 €/kW/år. Eller 1000 millioner €/år
Øvrige detaljer mangler.

Dette og meget andet rejser spørgsmålet om hvordan forsyningen skal opretholdes med færrest muligt offentlige indgreb og mest mulig brug af markedskræfterne.

Jeg vil forsøge at nævne udfordringer og mulige løsninger.
De hjælpsomme:
– Forbindelser til udlandet. Nok tilstrækkeligt for Danmark, men ikke for
Tyskland.
Pumped storage, der vil blive urimeligt dyrt.
Flowbatterier, der foreløbigt vil blive meget dyre.
– Reguleret vandkraft, hvor der næppe er nye muligheder.
– Gasturbiner, der naturligvis skal betale for forureningen.
De stabile:
– Almindelig vandkraft, hvor der er meget få nye muligheder.
– A-kraft, der er lagt for had.
– Kulkraft, der naturligvis skal betale for forureningen.
De besværlige:
– Solkraft (PV).
– Vindkraft.

Meget gammel nyhed

På Euractiv.com ser man at NU – i 2016 – er det lykkedes at overføre data via nettet.
Dette skal imidlertid ses i sammenhæng med at man for snart meget længe siden overførte personlige telefon-samtaler, via det fælles højspændings-net, mellem Zambia og fjendelandet Rhodesia.

Bornholm

Der er tilsyneladende ved at ske noget: På Bornholm er et forsøgsprojekt i gang.
Selv om lidt er bedre end ingenting, må det vist desværre konstateres at det ikke bliver hverken fugl eller fisk før alle producenter af EL bliver underlagt markedsvilkår.

Den senere udvikling

På trods af alle gode hensigter tyder meget på at det europæiske energisystem er i færd med at arbejde sig ind i en blindgyde.
Jeg har forsøgt at samle nogle af de mange data og oplysninger på en anden tråd.
Desværre vil det blive svært at opnå et frit marked for kraft og varme uden at gøre op med årtiers modstand mod kernekraft (atomkraft) og en systematisk dæmonisering.

Kan smart grid redde den fluktuerende vindkraft?

I diskussionen om vindkraftens variation nævnes ofte at man ‘sådan bare’ skal forbinde landene med et stærkt net af højspændingsledninger.
Problemet er behandlet af Sören Kjärsgaard, der giver en meget grundig vurdering af energisituationen, i Europa.
– – – Det er klart, at når du har sagt vindkraft, så må du også sige
– – – back-up.
Kan denne back-up bestå af Europæisk vindkraft der er forbundet med et super smart grid?

På diagrammet på den sidste side fås en vurdering af den samlede vindkrafts variation i følgende lande:
D – GB – F – SP – SE – PL – DK – BE – FI – A – NL – HU – CZ – CH

I dette store landområde varierede vindenergien (2016) mellem
78 000 MW og 4 000 MW (5%)

Svaret vil blive NEJ – Desværre
Selv nok så meget smart grid kan ikke fremtrylle en stabil forsyning.

PSO

Diskussionen går videre. For og imod.

Fjendtlig indgriben

En måske uløst udfordring kan være ødelæggelse af systemet ved hjælp af falske signaler, der overføres i hensigt at angribe den danske infrastruktur. (Cyberangreb)
Hvis dette skal imødegås, vil det formentligt være nødvendigt at udelukke øjeblikkelige store ændringer af taksterne og således ikke kunne aflaste systemet ved eventuelt udfald af større enheder.

Det haster

Ved juletid 2016 var der en længere periode med negative priser.

Tak

Tak til Søren Fosberg for opmuntrende ord og forslag til ændringer.
Og til Sören Kjärsgaard for meget grundigt arbejde.

The consequences ?

The Energy Collective writes: Solar to Wreck Economics of Existing Power Markets.

The following is a modified extract from a longer article in The Energy Collective 2017 Feb. 15

I have tried to mark the main part of my modifications by using square brackets [ ]

[In USA] electricity is [usually?] treated as a commodity, with no premium brands or user preferences (except in a tiny fraction of the market [as solar and Wind]).
So, in [an absolutely free] electricity market, electricity always sells for exactly the same price as the cost.
This cost will be the costs of the “marginal producer”:
All participants bid their marginal cost (most of it will be fuel cost.)
The bids are accepted starting at the lowest, and all get paid the same price.
It will be that of the last bid accepted.
[Typical textbook economic ?]

[It is my strong opinion, that it will be necessary with some modifications:
If there are say 4 coal plants, it will not be overall economic if one plant should go for start – stop – start and stop again.
Leaving the rest at full time full power.
Of course, it will be more practical to share the necessary fluctuations.]

This works fine in a fossil fuel dominated market.
Market prices will vary slowly, and the market can easily find the right balance between coal (low fuel cost, but higher capital cost) and gas (low capital, but more expensive fuel).

But when grids are dominated by renewables and nuclear, the suppliers will always [start to] bid near zero, so market prices will swing wildly back and forth between near zero prices and scarcity pricing.

The scarcity price is the price needed to make a substantial numbers of users turn off the heating or air conditioning.
It [will be] a high price.

[The “near zero prices” will be the actual price, when the economy of the renewables is destroyed by the oversupply by the combination of renewables and nuclear.]

Scarcity pricing [will happen when the nuclear has no competition from renewables.]
It has to occur for enough hours of the year for all suppliers [nuclear ?] to make enough profit margin to cover their fixed costs.

Of course scarcity pricing does not work if users are shielded from high prices.
[But, without government interference,] the system will result in poor people being unable to afford winter heat or summer air conditioning.

Where are we heading ?

Without having studied economics, I dare to draw the following conclusions:

  • Without special subsidies or taxes, energy from sun and wind will have no chance to survive together with “adequate capacity of nuclear”.
    Assuming a 100 % liberal (capitalistic) market.
  • Without heavy taxation placed on pollution, energy from renewables will not survive in an open market together with energy from coal.
  • May be the same for nuclear.
  • In order to avoid Xenon-poisoning, nuclear can not just ramp up and down if it should act as backup for the unstable power from sun and wind.
    On the other hand, nuclear can easily manage the slow and predictable changes in the demand.
  • There will be an enormous wish for storage of energy.
    BUT
    Given this enormous demand for storage, it will be almost impossible.

Of course it is not enough to point to difficulties. We must search for solutions.

For me there is only one answer: Nuclear.

They write and talk
BUT

http://energypost.eu/how-electricity-will-be-priced-in-the-future/

Advertisements