Europas enorma energiutmaning i 2020-talet

Tyskland var under lång tid det land som gav elproduktion säkerhet vid effektbrist.. Även för Sverige.. Det ändrades totalt när man valde att lägga ner kärnkraften. Nu är det Sverige som hjälper.

Allt fler länder är med i elbörsen Nordpool som startades av Sverige och Norge 1996 för europeisk integration. I denna elbörs bestäms elpriser timme för timme. I framtiden kvart för kvart. De flesta har dock ännu ett månadspris som är ett medeltal. Det kommer dock att ändras senast 2027. Då införs effekttariffer där man betalar efter hur mycket effekt man tar ut. Utan batterier är det svår att ändra så mycket på uppvärmningen. Däremot kanske man kan flytta t.ex. tvättning. Kanske många blir nattugglor eller använder tidiga morgnar. Antar att mycket kommer anpassas för att åstadkomma jämnt effektuttag. Det har varit en ganska väl fungerande elbörs till dess det kom grus i maskineriet i september 2021. Brist på naturgas från Ryssland ledde till höjda priser. Putin kommenterade då att Ryssland inte använder energi som vapen. Sådana påståenden från honom skall oftast tolkas som motsatsen. Det var en föraning till det som skulle ske 24.2 2022. Krig sker inte bara på slagfältet.

Europa söder om Östersjön påverkades starkt då man varit mycket beroende av Ryssland. Nordens länder berördes också fast mindre beroende av rysk fossil energi. Det är främst Norges elområde NO2 och Sverige elområde SE4 som ofta fått mycket höga elpriser. Norge NO2 exporterar till Danmark, England och Tyskland,

SE4 till Danmark, Tyskland, Polen och Baltikum. Det är givetvis tokigt att det elområde som har minst egen elproduktion, är det som står för export. Har också lett till att elpriser i sydsverige påverkats av kontinentens höga elpriser. Även om SE4 har låg egen elproduktion är ändå Norges NO2 värre drabbat. Deras priser har pendlat oerhört. Sverige är ändå betydligt bättre förberett för situationen än Norge. Det har blivit stora motsättning då Sydnorge fått höga elpriser.

Att Sverige exporterar el är numera standard. Under 1990-2010 importerade nästan alltid mycket el från Tyskland. Till stor del berodde det på ofta dåligt med vatten i vattenkraftsdammarna under sommar och tidigt höst. Men tack vare ökad vindproduktion från runt 2010 har vattenkraften räckt längre. Det är idag svårt att förstå hur dominerande kärnkraften var i Tysklands elproduktion för bara dryga 10 år sedan. Och inget land hade bättre fungerande kärnkraft. Man lade ändå ner kärnkraften efter Fukushima-olyckan. Det är svårt att förstå att det vara möjligt att avveckla, utan mer nationell diskussion om hur man skulle lösa landets energibehov. Troligen berodde det på Merkels stora dominas i landets politik. Nu har man alltså också gjort så att landet från största exportör blivit stor importör av el. Det hade också då kunnat göra ellösningar som värmepumpar, mer accepterade än idag. Elpriser är nämligen väldigt höga i Tyskland. Trots den egentligen goda ekonomin med värmepumpar, tjänade få på att ersätta gas och olja med eldrivet. Bara de som är verkligt motiverade byter till värmepumpar. Det har också fått konsekvens för elektrifiering bilar som går väldigt trögt i Tyskland. Man vill helst hänga kvar med förbränningsmotor. Varför Merkels beslut att stänga kärnkraften fick konsekvens för stor del av Centrala Europa och på en rad sätt.

Det största svenska problemet med stängning av kärnkraft var att Barsebäck närmast tvingades att stänga tidigt med början på 90-talet. Barsebäck var feltänkt i sin placering i Öresundsområdet. Man kan ha viss förståelse för hur man tänkte i Danmark. Hade varit bättre placerat mellan Mörrum och Nymölla. Då hade Sverige idag haft ett kärnkraftverk även i Elområde 4. Nya tankar om att återstarta Barsebäck är självklart omöjligt. De svenska stängningarna var ändå mer begränsat än i flera länder, som Storbritannien. Att man ökade effekt på kvarvarande gjorde också att man inte förlorade så mycket i genererad effekt. Några år även under 90-talet var genererad effekt nästan i nivå med dagens. Sverige hade alltid haft många stopp under året. Värst var Oskarshamn 1 som när det lades ner hade snabbstoppats 220 ggr. Klassiskt var en bortglömd dammsugare i Ringhals 2 som orsakade brand. Det kostade 1.8 miljarder att reparera.

Kraftigt ökad vindkraftsproduktion, gör att vattenkraft utnyttjas bättre. Vattenkraftens förmåga att vara lastföljande gör att vindkraft är en perfekt partner. Kärnkraft kan inte varieras särskilt mycket som lastföljande. Kärnkraft är i stort sett bara basenergi. Mycket mer än 50% av ett lands energi bör inte vara kärnkraft. Frankrike har mer baskraft än så, men det innebär att vissa perioder måste en del reaktorer stängas. Under somrarna brukar man sköta kärnkraftens årliga underhåll som brukar ta en månad. Frankrikes dåliga ekonomi med stora skulder förklaras delvis satsning på kärnkraft samtidigt som det nu är nödvändig kostnad. Omläggning till förnybart kommer kosta mycket, men är absolut nödvändigt. Men ännu nödvändigare är att effektivisera. Frankrike har strax före Jul 2024 fått igång reaktor Flammanville 3. Projektering startades 2007. Sedan har försening efter försening tillstött. Men nu är den igång. Kostnad totalt ca 150 miljarder kr. Vilket man nog bör räkna med och inte fantasierna som Sverige 2022 gjorde att bygga nytt skulle ske till kostnad om 40.-60 miljarder kr.

---

Hur man bör agera med kärnkraftsetablering

Man bör nog först bygga en reaktor åt gången på 4 ställen Forsmark, Oskarshamn, Ringhals och någon plats i Syd-Sverige. Troligen Blekinge. De reaktorer som stängdes var alla mindre än de som nu är igång. Den årlig genomgången verkar kosta lika mycket för stora som små reaktorer. Att det alltså var viktigt att de minsta stängdes.

Frågan är om verkligen små reaktorer är så eftersträvansvärt. Samtidigt är riktigt stora reaktorer i sig ett problem. Finska Olkiluoto 3 har tvingats till speciallösning för att klara situation när reaktorn plötsligt stängs, så det inte ger problem för hela Finlands elsystem. Man har tvingats ordna så landets stora industrier automatiskt skall bortkopplas när 15% av landets elproduktion ganska plötsligt försvinner. Då Finland får hjälp med lastföljning av svensk vattenkraft sker ändå mycket med svensk hjälp. De andra finska kärnkraftsreaktorerna har bättre statistik än de svenska. Detta trots de är byggda av ryska Rosatom. Alltså ganska enkla reaktorer. Är det verkligen eftersträvansvärt att försöka bygga avancerad kärnkraft som Olkiluoto 3. Antagligen är man ganska orolig för för snabbstopp. Man har också skaffat stora batterier. Det gigantisk kärnkraftverket har stor svängmassa så det stannar inte så snabbt.

Polen har gjort 2 tidigare försök att komma igång med kärnkraft. Det har misslyckats då det inte funnits den kompetens som behövs. Nu skall man försöka med att få hjälp från USA/Kanada med återuppväckta Westinghouse och kanske även av Sydkorea. Det visar tydligt att kärnkraft är ingen rallarverksamhet. Man behöver gradvis bygga upp kompetens. När man väl fått upp detta måste man fortsätta med nya projekt närmast kontinuerligt. Det mest intressant när det gäller vanlig uranbaserad kärnkraft är det man gör i Japan när man nu försöker starta om med kärnkraft efter Fukushima-katastrofen. Japan har bestämt sig för ett energisystem som är vätgascentrerat. Detta när resten av världen misslyckas med vätgas. Japan använder Helium som kylmedel:

Nu satsar Kina också på Helium. En del i det är att man inte vill har vatten för kylning. I Japan efter det som hände i Fukushima, som förstördes av en tsunami då kraftverket låg nära hav. I Kina är heliumkylning viktigt då man vill har energiproduktion i landets ofta torra inland, där vatten inte finns tillgängligt för kylning. Då vatten inte kan användas finns tre alternativ. Natrium, bly och helium. Helium används i HTGR-reaktorer (High Temperature Gas cooled Reactor). Man använder minikulor där uran inkapslas av grafit. Kulorna genomströmmas av helium. Tekniken är faktisk utvecklad i Tyskland. Systemet är mycket säkert. Temperaturen är upp till 950°C. Systemet är enklare tekniskt än de vanliga vattenkylda, säkrare och ger dessutom möjlighet att framställa vätgas. Passar också där elproduktion måste sker i mindre enheter.

Säkerheten är hög, vilket förklara att Japan satsar på detta koncept. Kan också användas för processer inte bara elproduktion. Vattenkylning är ju egentligen väldigt ineffektiva då så mycket av bildad energi bara försvinner ut i hav.

Stora tunga rotorer på 200 ton, som kan rotera i undertryck av vakuum och vattenkylt i mycket hög hastighet används idag för områden med mycket vindkraft. Laddar och urladdar väldigt snabbt vid behov och kan användas under årtionden. Ger stabilitet i elsystemet till 50hZ, när stora svänghjul som var en styrka med kärnkraftens mycket store elgeneratorer. Principbild.

Det finns i Sverige den naiva tron att det går att upprepa det som skedde under årtionden fram till mitten av 80-talet. Idag har man kolossalt högre kostnader för stor personal med kanske 3000-4000 som arbetar vid bygget. Det är precis samma dilemma som med Northvolt. Det går inte utan stor kompetens och ordentlig planering för arbetet. Och att man alltså försöker bygga upp det i landet. Med inflygande personal från hela världen går det inte. Erfarenhet är alltid mycket värt. Det får man alltså inte utan stora kostnader idag. Det är ett helt annat samhälle idag än två generationer tidigare. Vid Northvolt förstod man inte detta, utan bara tutade och körde, inspirerade av Tesla där förre entrepenör hade arbetat. Lyckas man komma igång snabbt med komplicerad verksamhet, då är det kört. Man försökte komma igång med det NMC-batteri, idag har dess bäst före sedan länge passerats. Det är nu helt annat typ av batteri som efterfrågas. LiFePO4. Och snart Natrium-jon batterier.

Min tanke är att satsa på ett enklare batteri som Natrium-jon, som inte heller har stora miljökonsekvenser som litium-batterier. Och istället komplettera med bensin när det man blir ställd. Långa laddningstider i nödläge är svårt. Alla bilar bör i grunden ha el för drivning. Bensin bara för att driva generator till el. Inte maximalt men man kommer framåt. Mer om detta i egen blogg. Så mycket som böjligt skall elekrifieras. Det går dock inte med riktigt allt. Leif Lindblom, Eriksmåla, fil. kand. info@leiflindblom.se