El och fjärrvärme – samverkan
mellan marknaderna
- några resultatexempel
Profu driver sedan sommaren 2014 Fjärrsynprojektet ”El och fjärrvärme – samverkan mellan
marknaderna”. I detta projekt studeras värdet av
att använda el med låga kostnader i fjärrvärmeproduktionen, kraftvärmens förändrade roll i den
framtida el- och fjärrvärmeförsörjningen, konkurrensen mellan el och fjärrvärme på värmemarknaden, hur fjärrvärme kan bidra till elsystemstabilitet samt olika marknadskonsekvenser.
Projektet avslutas i början av 2016. Här lyfter vi
fram några av de resultat som hittills tagits fram.
I framtiden förutses en allt större andel variabel elproduktion (t.ex. vind- och solkraft) i
den svenska elproduktionsmixen. Detta leder
till ett antal utmaningar för kraftsystemet. I
rapporten ”Reglering av ett framtida svenskt
kraftsystem” från NEPP-projektet1 identifieras åtta utmaningar. Dessa uppträder vid
några olika driftfall:
Utmaningar för kraftsystemet
• Mycket vind- och solkraft och liten elanvändning
• Lite vind- och solkraft och stor elanvändning
• Generella utmaningar för att upprätthålla
balans
Fjärrvärmesystemen har möjlighet att på ett
kostnadseffektivt sätt underlätta för kraftsystemet, främst genom elproduktion i kraftvärmeverk och elanvändning i värmepumpar
och elpannor. Fjärrvärme kan också lagras för
att jämna ut lastskillnader och användas för
att ersätta elvärme på uppvärmningsmarknaden. I projektet har detta studerats ingående och i följande ”scorecard” görs ett försök
att illustrera fjärrvärmens möjliga bidrag till
kraftsystemet vid ansträngda driftfall:
Kraftvärme
Elpanna /
värmepump
Övrigt2
Mycket vind- och solkraft och låg konsumtion
- Mekanisk svängmassa
+
0
0
++
+
0
- Överskottssituationer
+
++
+
- Överföringsförmåga
+
+
0
+++
+
+
- Flexibilitet i styrbar produktion och förbrukning
+
+
+
- Ansvarsfördelning och marknadsmekanismer
0
0
0
- Årsreglering
0
0
+
- Balansreglering
Lite vind- och solkraft och hög konsumtion
- Tillgång till topplastkapacitet
+++:
++:
+:
0:
Stor påverkan;
Tydlig påverkan;
Viss påverkan;
Ingen eller mycket
liten påverkan
Generella utmaningar för att upprätthålla balans
1
2
NEPP: North European Power Perspectives, http://www.nepp.se/
Under rubriken ”övrigt” återfinns exempelvis ökad fjärrvärmeanvändning och värmelagring
I samband med analysen har ett antal
hinder för rationellt agerande identifierats. I några fall skulle dessa kunna minskas genom nya eller modifierade styrmedel. Det kan exempelvis handla om
utformningen av elskatt och/eller elcertifikat. Inom projektet har sådana idéer formulerats.
ökande inslag av variabel elproduktion och
hur detta i sin tur påverkar elanvändning och
elproduktion i ett antal verkliga fjärrvärmesystem. Elsystemberäkningarna har genomförts och de bekräftar bilden av ökade elprisvariationer i takt med allt större andel variabel
elproduktion. Där kan alltså fjärrvärmesystemen bidra med viss utjämning. Fjärrvärmeberäkningarna pågår för närvarande.
Inom projektet görs också kvantitativa beräkningar av hur elpriserna påverkas av ett
200
30%
180
25%
160
EUR/MWh
140
20%
120
15%
100
80
10%
60
5%
40
20
0%
2012 15TWh 26TWh 50TWh 70TWh 70TWh 70TWh
2030 2030 2030 2030 2030, 2030,
5,6GW NoNuc
Nuc
1
90
179
268
357
446
535
624
713
802
891
980
1069
1158
1247
1336
1425
1514
1603
1692
1781
1870
1959
2048
2137
2226
2315
2404
2493
2582
2671
2760
2849
0
15TWh2030
26TWh2030
50TWh2030
70TWh2030
70TWh2030,5,6GWNuc
70TWh2030,NoNuc
Elpriset över året vid olika andel variabel elproduktion,
(Elområde SE3, 3-timmarsperioder) [EUR/MWh]
Antaltimmar<10EUR/MWh
Antaltimmar>100EUR/MWh
Andel ”extrema” elpriser under året (Elområde SE3) [%]
Elprisskillnaderna i den vänstra figuren beror
enbart på vindkraftsvolymen och tillgänglig
kärnkraftskapacitet. Man kan konstatera att
ju mer vindkraft desto spetsigare blir elprisprofilen. Man ser också att kärnkraften dämpar ”prisspikar” vid mycket vind på årsbasis.
(Utöver de redovisade elpriserna tillkommer
också kostnader för de stödsystem som driver
in ytterligare förnybar el.)
Elpriser och elprisspridning påverkar både
elproduktion i kraftvärmeverk och elanvändning i elpannor och värmepumpar.
Fjärrvärmeproduktionssystemens uppbyggnad avgör hur stor denna påverkan blir. I de
aktuella fjärrvärmeberäkningarna studerar vi
också i vilken utsträckning nyinvesteringar i
kraftvärme och elpannor/värmepumpar blir
lönsamma i de olika fjärrvärmesystemen.
Av den högra figuren framgår att det är först
vid mycket stora vindkraftvolymer som andelen ”extrema” elpriser ökar kraftigt. Vattenkraft och handel med omvärlden är viktiga
förklaringar till att extrema priser dämpas.
April, 2015
Som redan nämnts pågår beräkningar av
hur fjärrvärmeproduktionen i några verkliga svenska fjärrvärmesystem påverkas
av elprisscenarierna som redovisas ovan.
FÖR MER INFORMATION, KONTAKTA:
Håkan Sköldberg, Profu, 0706 – 22 76 25
eller [email protected]