Sammenfatning
Den nye regerings fremtidsplaner for omstillingen til grøn el synes uændret at være ”mere af det samme”. Dvs flere vindmøller og solceller samt stor eksport af havvindmølle-el og PtX (elektrobrændstof). Ingen officielle teknisk/økonomiske analyser er grundlag for disse planer.
Vore egne analyser af vejrdata og dansk vind-og sol-el til og med 2022 viser, at havvindmøller, landvindmøller og solceller i forhold til deres nominelle kapacitet kun yder henholdsvis 42, 22 og 15%. Hertil kommer, at fx vestdanske havvindmøller kun ydede fra Nul til 18% af deres nominelle kapacitet i 1/3 af årets timer i 2021. Dansk vind-og sol-el er ustabil og ofte hurtigt varierende eller pauserende, hvorfor de begge må betegnes som oversolgte, grønvaskede sekundavarer.
Begge har behov for et kompliceret og dyrt C02frit back-up system med stabil, styrbar el af samme kapacitet som vind-og sol-els kapacitet. Der er ingen sådan back-up. Den er dyr at bygge og drive.
Danske vindmølle- og solcelleparker er placeret langt fra danske forbrugerne og virksomheder, hvilket betyder meget lange søkabler og landkabler og dermed høje etablerings- og driftomkostninger.
Brint og PtXprodukter er planlagt som fremtidens lagre for grøn energi til dansk back-up, PtXproduktion og stor lukrativ eksport. Det bliver dog først i 2030erne, at der er opbygget elektrolysekapacitet, produktionsapparat og de enorme lagre af brint og CO2 til back-up af vind-og sol-el.
Stor eksport af dansk grøn el og dansk PtX synes at være en stærk overvurdering. Europas vejr har stor samvariation og de mange lande med vindmøller vil på samme tid ønske enten at købe eller at sælge vind-el. Fremfor indtægter til Danmark er underskud mere forventeligt. Der bør derfor lægges loft over antallet af havvindmøller. Indtil nærmere analyser er foretaget, bør deres antal begrænses til de nødvendige til eget forbrug. Danske PtX produkter produceret med dyr dansk vind- og sol-el vil heller aldrig prismæssigt kunne konkurrere med PtXprodukter lavet ud fra billig el fra kernekraft.
Den danske omstilling til grøn el er præget af valg af dyre løsninger. Ingen har prioriteret en billig, stabil forbrugerpris og høj forsyningssikkerhed. Danskerne og danske virksomheder må derfor i endnu mange år påregne høje elpriser bestemt af vejret og det internationale elmarked. Det vil udhule vor økonomi samt umuliggøre budgettering og økonomistyring.
Der er derfor al mulig grund til at interessere sig for den stabile og styrbare CO2fri el, der produceres af moderne kernekraft uden behov for et særligt back-up system. Dette anbefales også af FN.
*
Gennem knap 3 år har vi beskæftiget os med og publiceret en snes artikler om denne problemstilling, som er afgørende for Danmarks fremtid og herunder især økonomi. Når vi nu vender tilbage hertil, skyldes det i første omgang Energistyrelsens ”Analyseforudsætninger til Energinet 2022”, der udkom 5 Januar 2023. Heri beskrives styrelsens officielle bud på udviklingen i elproduktion og elforbrug.
Fokus er-meget fornuftigt- langsigtet national selvforsyning med el og en forudsætning om, at indenlandsk elforbrug på årsniveau skal dækkes af elproduktion i Danmark. Herudover tages højde for ekstra PtX kapacitet og ekstra produktion af vind- og sol-el til eksport.
Behovet for at ophøre med brug af fossile brændsler nævnes, men der er også behov for at ophøre med brug af træpiller fra andres landes skove. I størst muligt omfang skal produceret grøn el bruges direkte bla ved, at vej/banetransport og mange produktioner overgår til el. Der er ingen bud på PtX omfanget i 2030, men det antages, at denne sektor først rigtig udbygges efter 2030.
Udbygningen med landvindmøller og solceller frem mod 2030 forventes at svare til en firedobling ift i dag fx ved en tidobling af solcellekapaciteten og en fordobling af landvind. Hertil en udbygning med havvind inden 2050-heraf 4 GW inden 2030- til en samlet kapacitet på 37 GW ift ca 2,3 GW i dag. Der bliver rigtig mange vindmøller og solceller at se på! En stor opgave bliver at sælge al den elektricitet, der vil variere ukontrollabelt mellem ca. 0 og ca. 37 GW. Til sammenligning er Danmarks gennemsnitlige elforbrug ca. 4 GW.
Det må lyde som et eventyr for vor store vindmølle- og solcellebranche og den lange grønne værdikæde fra produktion til financierende pensionskasser mv og for vor klimaminister med rod heri. Desværre drejer det sig stadig om mere af det samme-mere vind og sol, uden at der er taget stilling til, om det for Danmark i dag ville være formålstjenligt at skifte kurs pga ny viden og de teknisk/økonomiske erfaringer fra de allerede fungerende møller og solceller.
Forfatterne har deltaget i internationale vurderinger af store projekter og baserer sig efterfølgende på erfaringerne fra sådanne samt egne analyser af den danske omstilling til grøn el. Vi vil fremdrage nogle problemer, der vil opstå, såfremt den nuværende kurs i omstillingen fortsættes uden justeringer.
Dansk erhvervsliv og selv danske medier med kritisk journalistik har hidtil været næsten fraværende i den svage debat om vor kostbare omstilling til grøn el. Erhvervslivet ved direktør Lars Rebien Sørensen, formand for Novo Nordisk fonden har dog nu stemplet ind i diskussionen, om Danmark hidtil har gjort de rigtige valg.
Vind og sol som primær national elforsyning
Danmarks forudsætninger for at vælge vind som primær kilde til elforsyning er baseret på meget gode vindforhold og en stor national vindmølleproduktion og -udvikling på højt teknisk niveau. For solenergi er Danmarks nordlige geografiske placering ikke ideel og der er ikke en national produktion af solceller.
Vind og sol er afhængige af vejret, hvorfor deres elproduktion er ustyrligt varierende på timebasis, dagligt, månedligt og på årsbasis. Begge kan anvendes direkte til elektrolyse af vand til brintproduktion, men dette er endnu ikke afprøvet i stor skala. For at opnå stabil elforsyning kræver de begge CO2fri back-up systemer, der til enhver tid kan supplere med stabil og styrbar el, når vind/sol- el ikke selv kan dække elforbruget. En sådan back-up er kompliceret og dyr i bygning og drift og skal altid være driftsklar, for at ovennævnte processer og forbrugerne ikke får problemer med deres elforsyning.
Det danske systems ydelser i forhold til dets nominelle kapacitet var i 2021 43% for off-shore vindmøller, 22% for landvindmøller og ca 15% for solceller. Hertil kommer, at f.eks. de vestdanske havvindmøller i 1/3 af årets timer kun ydede fra NUL til 18% af deres nominelle kapacitet.
Tilsvarende tal for 2022 var 42 % for off-shore vindmøller, 22% for landvindmøller og knap 15 % for solceller. Det er interessant, at tallene de to år er næsten identiske, da 2021var et dårligt vindår, medens 2022 var et særdeles godt vindår.
Dansk vindmølle-el er således en oversolgt sekundavare, som ikke kan stå alene, men kræver en dyr og kontinuerligt kørende back-up, der kan træde til, når vindmøllernes elproduktion aftager, varierer eller helt ophører. Vindmøllers ustabile og ustyrlige elproduktion kræver særlige justeringer af det nuværende elnet. Dette koster dyrt.
Kernekraft har aldrig været overvejet som primær national energikilde i dansk elforsyning pga lov fra 1985. Den besluttede, at atomkraft skulle udgå af energiplanlægningen pga uløste affaldsproblemer og stor folkelig modstand mod atomkraft. Kernekraft er afgørende teknisk forbedret siden 1985 og billigere, da der nu kan købes moderne seriebyggede og derfor billigere kernekraftværker. Og både Sverige og Finland er langt med at bygge forsvarlige slutdeponier.
FN har i flere år anbefalet anvendelse af kernekraft som nødvendig for at løse klodens CO2 problem. Kernekraftværker enten af traditionel størrelse eller som mindre SMRreaktorer (Small Modular Reactors) ville være velegnede enten som primær dansk national elforsyning eller som dansk back-up med styrbar CO2fri el til vind-el og sol-el. De kunne direkte afløse vore termiske kraftværkers stabile og styrbare produktion, når disse afvikles i det næste årti. De ville også kunne afløse de vindmøller og solceller, der om ca 25 år er udtjente. Kernekraftværker vil direkte kunne indpasses i det eksisterende elnet, som dog skal udbygges i takt med, at vi overgår mere til brug af el.
Placering af dansk elproduktion i forhold til elforbrugerne
For at udnytte de gunstige danske vindforhold bedst muligt er de danske landvindmøller først opsat nær vestlige kyster, derefter også kystnært i havet. Efterhånden og i fremtiden satses mest på havvindmølleparker langt til havs og fremfor alt i Nordsøen i et antal, der vil ødelægge den som naturområde.
Havvindmøller betyder meget lange, kostbare søkabler for at transportere vind-el til land og øjensynligt også et behov for en energiø. Hundredevis af ingeniører er ved at projektere denne, selvom det først om et års tid bliver klarlagt, hvad den skal egentlig skal bruges til. Energistyrelsen ved det heller ikke. Sært!
Dansk solcellekapacitet er også især placeret nær vestlige kyststrækninger. Danske el-brugere i byer og danske virksomheder er derimod især placeret nær østvendte kyster. Det betyder, at vi også på land får meget lange og dermed dyre transportveje for den producerede vind/sol-el. Der vil kunne spares mange penge, såfremt el-producenter i fremtiden blev placeret nærmere forbrugerne.
Brint og PtXprodukter (såkaldte elektrobrændstoffer fremstillet af grøn el) er planlagt som fremtidens lagerformer for grøn energi og vil dermed indgå såvel i et back-up system for vind/sol-el som i en planlagt stor eksport af grøn energi. El skal bruges, når den produceres eller opbevares. Der findes kæmpebatterier, men deres opbevaringskapacitet er ubetydelig, og de er alt, alt for dyre til at kunne bruges som store energilagre. Derimod kan de gøre nytte ved at stabilisere elforsyningen.
Problemerne ved anvendelse af brint og PtXprodukter er, at kemisk/fysiske omdannelser følger de termodynamiske grundlove. Brint kan ved elektrolyse af vand omdannes til brint, som kan lagres i store tanke og bruges i brintdrevne el-generatorer til at supplere eller helt erstatte manglende vind/sol-el produktion. Problematisk er, at processen ikke er afprøvet industrielt, at den nødvendige tankkapacitet er af monstrøs størrelse og at energitabet ved disse omsætninger er op til 70%. Dvs at tilbage af el udtaget til disse processer, er der kun ca 1/3 del tilbage til brug. Et enormt energitab, som altid vil betyde en meget høj elpris i perioder med svag vind.
Omdannelsesprocesserne har været kendt i mere end 100 år og er kun blevet anvendt til drivmiddelproduktion under krige, hvor en høj pris for at have tilstrækkeligt brændstof er af underordnet betydning. Det er anderledes, når en dansker i hverdagen skal tanke sin bil, opvarme sin bolig eller skaffe energi til sin virksomhed.
Det vil tage lang tid, inden der i Danmark eller globalt er opbygget tilstrækkelig elektrolyse- og produktionskapacitet til efterfølgende PtX processer. Energistyrelsen skriver da også i den tidligere omtalte analyse: ”Det er derfor behæftet med usikkerhed, i hvilket omfang PtX vil blive etableret frem mod 2030” men at mere fart kan forventes efter 2030.
Endelig er der et åbenlyst problem med at få anlægskapaciteter til at passe med strømforsyningen. Der tales om et elektrolyseanlæg i Esbjerg med en kapacitet på 1000 MW og en produktion på 100.000 tons brint per år. 1000 MW burde dog kunne række til en dobbelt så stor brintproduktion.
Alt i alt vil det tidsmæssigt betyde, at Danmark de næste 15 år eller mere ikke selv vil have tilstrækkelig kapacitet til back-up, men må på energimarkedet for at sikre danskernes elforbrug. Det er dyrt og absolut ikke ønskværdigt pga markedets store prissvingninger. Det er heller ikke i overensstemmelse med vore nylige dårlige erfaringer med det internationale gasmarked og med Energistyrelsens fokus på, at vi på årsniveau skal sigte langsigtet på national selvforsyning.
Mulighed for stor eksport af grøn el og PtX.
I Energistyrelsens analyse står anført: ”at Danmark har gode muligheder for at blive konkurrencedygtig i vores region med både produktion af strøm og PtX-produkter” og at vi: ”på sigt bliver nettoeksportør af grøn energi.”
Vi har ingen tiltro til denne analyse, som ikke er detaljeret beskrevet. Der er meteorologiske og økonomiske grunde hertil. Gennem vore mangeårige analyser af Europas vejrforhold har vi vist og publiceret om den meget betydelige samvariation i vejrforholdene i de enkelte lande. Det betyder, at når der fx er stærk blæst eller vindstille, gælder det stort set hele regionen på samme tid. Derfor vil landene på samme tid ønske at sælge vind-el eller at købe vind-el. Det er ikke gode betingelser for el-handel i større omfang og slet ikke til lønnende priser. Det ligner mest en ny udgave af ”Konen med æggene”.
Det må derfor frarådes at spille rollen som havvindmølle-elproducerende matador ved at udbygge med store mængder af havvindmøller til brug for eksport af vind-el eller PtXprodukter uden først at have sikret lange faste afsætningsforhold- og priser. Når mange af vore nabolande-Tyskland dog undtaget- allerede nu er på vej med at bestille moderne kernekraftværker for at opnå en styrbar og stabil 24/7 timers elproduktion, vil de efterhånden ikke have behov for at købe ustabil, ustyrlig vind-el, der kun kan leveres 2/3 dele af årets dage.
Tidsforløb
Under den foregående regering blev det altid hævdet, at det ville tage længere tid at planlægge og bygge kernekraftanlæg (15 år blev oftest nævnt), medens vindmøller og solceller kunne etableres langt hurtigere. I realiteten tager det dog 10-12 år at planlægge og etablere en havvindmøllepark.
IAEA (Det Internationale Atomenergi Agentur) har offentliggjort en etableringsplan for kernekraftværker på i alt 11 år opdelt i 3 faser: 1) Overvejelser forud for beslutning om at etablere et atomkraftprogram: 3 år. 2) Beslutning om iværksættelse af et sådant program med kontrakter om og planlægning af det pågældende værk: 3 år) og 3) Bygning og opstart af værket: 5 år. Ved bygning af flere værker her og i vore nabolande kunne dette vel også kunne rationaliseres.
Tidsforløbet for bygning af en havvindmøllepark og et kernekraftværk er således nogenlunde ens. Vindmøller er for længst i serieproduktion og kan derfor ikke forventes at blive bygget afgørende hurtigere og billigere. Moderne kernekraft anlæg i størrelsen ca 1,5 GW er først for nylig blevet serieproducerede (4 koreanske anlæg til De forenede Emirater), hvorfor der stadig kan forventes en moderat prisnedgang.
De mindre SMR (Small Modular Reactor) på omkring 100 MWe og af containerstørrelse er beregnet til samlebåndsbygning på fabrik med efterfølgende transport i driftsklar stand direkte til brugeren. Prisen må forventes fra starten at blive lav. Mange mindre udviklede lande planlægger derfor at satse på sådanne til national elforsyning. Sådanne anlæg kan allerede i dag bestilles og adskilligt flere fabrikater vil kunne fås fra 2027. To danske virksomheder er godt placeret i denne lovende udvikling, men må ty til udlandet for at afprøve og sælge deres produkter.
Priser på produceret el
For vindmøller har prisen for el traditionelt været oplyst for den ustyrlige og stærkt varierende el ved møllens rod. Vindmøllebranchen har helt overladt til samfundet at betale for kabelføringer samt back-up anlæg og disses drift (varetaget af vore termiske kraftværker) og andre tekniske behov forårsaget af den særdeles specielle vindmølle-el. Vindmølle-el har derfor kunnet markedsføres som absolut billigst, da andre produktioners elpris fik indregnet alle omkostninger. Den for vindmøllebranchen gunstige ordning afvikles i 2023, idet vindmøller nu og fremover skal betale både for egne kabler og for tilslutningen til det lokale elnet. For at opnå en sand pris for vind-el bør dog også tillægges priserne for at bygge og drive et back-up system med næsten samme kapacitet. Men der er aldrig oplyst om beregningen af en sådan sand pris for vind-el.
El-forbrugerne kender den derimod særdeles vel. Ud af vinduet kan de se, at elprisen afhænger af vind og sols intensitet og på mobilen kan de aflæse de ofte meget høje og altid varierende elpriser på time- og døgnbasis. Hertil kommer myndighedernes advarsler om flere mulige el-udfald.
Det er en særdeles utilfredsstillende situation, der ødelægger både private forbrugeres og virksomheders muligheder for at budgettere og overholde deres budgetter. Noget af skylden kan lægges på Putin, men prisafhængigheden af vind og sol samt de større muligheder for el-udfald skyldes mest en mangelfuldt udbygget dansk elproduktion. At ændre herpå kræver en nyorientering af omstillingen til grøn el, så indtil videre må vi i mange år regne med fortsat høje og stærkt varierende elpriser.
Navlebeskuelse, selvfedme og grønvask(greenwashing) er normale danske men især politisk danske foreteelser. Alle nye aktiviteter og produkter skal absolut sigte mod at være verdens bedste. Derfor grønvaskes de dvs markedsføres vildledende, som mere miljøvenlige og bæredygtige, end de er.
Dette gør sig også gældende i vor omstilling til grøn el. Den tidligere regerings klimaminister fløj kloden rundt flere gange for især at fortælle om vore høje målsætninger. Der blev ikke fortalt, at dette hidtil største og dyreste danske projekt primært var baseret på rent politiske beslutninger uden basis i solide teknisk/økonomiske analyser. Der blev heller ikke fortalt, at det aldrig officielt var undersøgt, om allerede byggede vindmøller og solceller producerede el som forventet mht art og omfang og at anvendelse af kernekraft var forbudt ved dansk lov og derfor aldrig indgik i vor energiplanlægning.
Når udlændinge i dag orienterer sig om Danmark som international fører og vejviser i omstillingen til grøn el, er de fortsat imponeret over vore høje målsætninger og over de enorme beløb, der er afsat til vor meget komplicerede omstillingsdesign med valg af vind og sol som den grundlæggende nationale elforsyning. Det er beløb, som kun få andre lande har råd til.
Mange udviklede lande og lande i den økonomiske middelklasse er mere tiltrukket af moderne kernekraft pga af dennes styrbare og stabile el-produktion 24/7. Dette er i overensstemmelse med FN`s anbefaling af kernekraft i den globale grønne omstilling. Mindre udviklede lande regner med i mange år at anvende fossilt brændsel.
Er det ikke på tide at reducere vor selvbestaltede rolle som globalt førende i grøn omstilling, når vore vindmøller ikke producerer nævneværdig el 1/3 af årets dage, når vi ikke har opbygget et back-up system hertil og når vi ved lov og uden basis i de sidste 38 års tekniske udvikling af moderne kernekraft har udelukket brug af denne i vor nationale energiudvikling?
Ib Andersen, klimahygiejniker, dr.med
Søren Kjærsgaard, civilingeniør
