Hvað ef ekki andar vindum þíðum?

Á undanförnum áratug hefur kostnaður við nýtingu vind- og sólarorku dregist mikið saman. Eftir því sem fleiri ríki heims setja sér markmið um aukna hlutdeild endurnýjanlegrar orku í heildarorkunotkun, hefur náðst fram aukin hagkvæmni í geiranum.

Þetta á við um framleiðslu á þeim tækjabúnaði sem beisla sólar- og vindorku. Tækniframfarir hafa verið hraðar. Niðurgreiðslur og ýmis hvatakerfi hafa líka haft nokkuð að segja.

Orkuframleiðslugeta vindmylla hefur aukist hratt, samfara lægri framleiðslukostnaði og tækniþróun. Af þeirri þróun er oft dregin sú ályktun að vindorka sé ekki eingöngu umhverfisvæn með tilliti til losunar, heldur líka ódýrasti orkukosturinn. Eftir að rússneskt gas hætti að flæða til Evrópu, með þeim áhrifum á raforkuverð í álfunni sem allir þekkja, hafa æ fleiri orðið móttækileg fyrir ofangreindum málflutningi.

Rétt er að halda því til haga að orkukræfni framleiðslu vindmyllna er ekki mikil í samanburði við vænta orkuframleiðslu þeirra. Vindmylla af nýjustu gerð er um það bil ár að skila til baka því orkumagni sem framleiðsla hennar útheimti. Af þessu er freistandi að draga þá ályktun að með auknu vægi vindorku, sem er fremur til umræðu en sólarorka hér á landi af ástæðum sem flestum eru augljósar, ætti raforkuorkuverð að lækka.

Reynslan erlendis frá hefur þó verið í allt aðra veru. Sú fullyrðing að vindorka sé ódýrasta aðferðin til að framleiða rafmagn byggir á mælikvarða sem gæti þýðst jafnvirtur kostnaður rafmagns (e. LCOE).

Raforkuverð hækkaði um meira en 50%

Á síðasta áratug lækkaði stofnverð vindmyllna um meira en helming fyrir hvert megavatt uppsett afl. Hins vegar hækkaði raforkuverð oftast nær á sama tíma og þá oft meira með auknu vægi vindorku. Hægt er að bera saman Frakkland og Þýskaland í þessum efnum. Höfum í huga að verð orkugjafa á borð við jarðgas og kol lækkaði heldur á sama tíma svo ekki var það skýringin.

Frá árinu 2010 lokaði Þýskaland að fjölda kjarnorkuvera og dró úr framleiðslu í öðrum kjarnorkuverum til viðbótar. Í staðinn var lögð áhersla á uppbyggingu vindorku. Frakkar héldu sínum kjarnorkuverum áfram í rekstri. Bygging kjarnorkuvera er mjög dýr og rekstur vandasamur. Ef vindorka er sú ódýrasta sem völ er á, hefði Þýskaland ekki átt að lækka raforkukostnað sinn með aukinni vindorkuframleiðs, á meðan Frakkland notuðu sína kjarnorku áfram?

Þvert á móti. Raforkuverð hækkaði um meira en 50% á árunum 2010 til 2020 í Þýskalandi. Á  meðan Frakkland naut eins lægsta raforkuverðs í Evrópu og flutti hana meira að segja út til Þýskalands í nokkru magni, þegar vind lægði þar í landi. Raforkuframleiðsla með vindi og sólarorku sem orkugjafa er óstöðug og óáreiðanleg. Sveiflur í framleiddu orkumagni kosta sitt.

Mýmörg dæmi eru fyrir hendi að lönd sem búa yfir mikilli vindorkuframleiðslugetu, svo sem Danmörk, Þýskaland og Bretland hafi hreinlega þurft að borga með raforkuútflutningi þegar vindur er stífur og umframmagn í kerfinu. Hagrænt virði vind- og sólarorku er fyrir hendi, en um leið og hlutfall slíkra orkugjafa er orðið meira en 10-15% af heildinni hrynur það.*

Rætt er um að reisa vindmyllugarða á Íslandi sem eiga að hafa uppsett afl upp að allt að 500 MW. Alefstu mörk nýtingar á slíkum vindorkuverum eru um 40%, sem þýðir að hámarksorkuframleiðsla á ári nemur um 1750 gígavattstundum.

Slíkt vindorkuver myndi þurfa landsvæði upp undir 50 ferkílómetra. Sem er einmitt sambærilegt við það landsvæði sem Hálslón og Fljótsdalsstöð við Kárahnjúka þekur. Munurinn er hins vegar sá að orkuframleiðslugeta Fljótsdalsvirkjunar er að um 4800 gígavattstundir á ári. Orkukræfni vindorkuframleiðslu er minni samanborið við vatnsaflið, en landkræfnin er margföld og orkuþéttnin miklu minni. Landkræfni vindorku í samanburði við jarðvarmavirkjanir kemur síst betur út eins og gefur að skilja.

Getur tæplega orðið önnur grunnstoð

Uppbygging vindorkuframleiðslu á Íslandi er að mörgu leyti áhugaverð og allrar athugunar verð. En hins vegar ætti að að líta til reynslu til annarra landa. Vindorkuver ætti að byggja í námunda við virkjanir sem þegar eru í rekstri. Þrátt fyrir einhverjar framfarir í rafhlöðutækni eru uppistöðulón og gufupúðar í iðrum jarðar langtum hagkvæmari leið til að geyma orku.

Vindorkan er því fín leið til að spara vatnið í lónunum ef vindar blása hressilega, en hún getur tæplega orðið önnur grunnstoð raforkuframleiðslu á sama hátt og núverandi raforkugjafar á Íslandi.

*Um kostnaðinn af breytileika og óáreiðanleika vind- og sólarorku og áhrifum til lækkunar hagrænu virði þeirra með auknu vægi í heildarraforkuframleiðslu, sem og þeirri hækkun á raforkuverði, má kynna sér með að lesa ritgerð eftir þýska hagfræðinginn Lion Hirth sem spáði fyrir um ofangreinda þróun af nokkurri nákvæmni árið 2013 í 38. tölublaði Energy Economics.

Greinin birtist í Viðskiptablaðinu, sem kom út fimmtudaginn 30. mars 2023.