Intermittens

Det största problemet med många förnyelsebara energikällor är dess intermittens. Detta gäller i synnerhet sol- och vindkraft. Intermittens innebär att kraftverket endast producerar energi sporadiskt, helt enkelt bara då solen skiner eller då det blåser inom ett visst hastighetsintervall. Intermittens skall inte förväxlas med kraftverkets tillgänglighet då detta avser huruvida kraftverket är i stånd att producera energi givet att de yttre förutsättningarna är gynnsamma, det vill säga om kraftverket är helt eller inte. Både sol- och vindkraftverk har typiskt mycket hög tillgänglighet.

Att ett solkraftverk är intermittent är ganska uppenbart. Solen skiner inte på natten och påverkas av moln vilket leder till kraftiga variationer över dygnet men också mindre momentana variationer. Naturens inverkan på ett vindkraftverk är betydligt mer sporadisk då vinden kan variera i intensitet relativt snabbt. Många hävdar att det här enbart är ett problem för enstaka vindkraftverk och att om bara ett tillräckligt stort område med ett tillräckligt stort antal kraftverk tas med i beräkningarna jämnar det ut sig. Kanhända stämmer det om man ser till hela världen, men ett elnät som förenar all vindkraftsproduktion existerar inte idag och kommer med största sannolikhet aldrig göra det heller.

Följande bilder illustrerar variationen i producerad vindkraft från samtliga vindkraftverk på Irland [MW] under 2006-2007 respektive samtliga nordiska länder år 2000 [% av installerad kapacitet].

Det är alltså tydligt att även om man betraktar hela norden uppvisar vindkraften en betydande intermittens. Detta är ett allvarligt problem framförallt på grund av de ökade krav som ställs på elnätet att hantera de kraftiga svängningarna i produktionen samt det ökade kravet på tillgänglig reglerkraft. På grund av detta sjunker också den totala verkningsgraden på hela elnätet då övrig produktionsutrustning inte kan utnyttjas optimalt utan tvingas följa vindens nycker. Det hela sammantaget leder till ett elnät med lägre tillgänglighet. Detta är en av anledningarna till att mycket forskning idag koncentreras på så kallade smarta elnät, som är tänkta att avhjälpa detta till viss del.

Det finns flera olika lösningar på ovanstående problematik. En är att begränsa andelen intermittent energi till någon viss nivå som inte leder till oöverstigliga problem för elnätet och övriga producenter. En annan är att få till stånd med någon typ av energilagring där den överskottsenergi som genereras vid gynnsam vind lagras för framtida bruk då behovet är högre eller då det inte blåser längre. Ett flertal olika tekniker har föreslagits men jag tror att så kallade pumpkraftverk är de mest realistiska för lagring i stor skala.

Ett pumpkraftverk är i princip ett konstgjort vattenkraftverk där man använder överskottsenergi för att pumpa vatten från ett vattendrag eller en sjö till en högre liggande reservoar. När det sedan uppkommer ett behov av energi låter man vattnet flöda tillbaka till ursprungsreservoaren och passera en turbin på vägen. Tekniken är beprövad och förekommer på många håll i världen, men förutsätter gynnsamma naturliga förutsättningar, exempelvis två nära liggande sjöar på olika höjd över havet. Mariestads Kraftverks AB har sjösatt idén att på detta sätt utnyttja potentialskillnaden mellan Vänern och Vättern för att bygga världens största vattenkraftverk på 50 GW. Även om idén är teoretiskt möjlig misstänker jag att ingreppen i naturen och effekterna på sjöarna blir alltför stora för att det skall vara praktiskt genomförbart. Kanske går något att göra i mindre skala? Man föreslår även ett liknande projekt vid Vattenfalls Suorvadamm i Lappland.