Det er alltid forfriskende å lese forskere som har satt seg fore å knuse myter med ny og viktig kunnskap.

Myten det handler om denne gangen er den vi så ofte får høre, at det er umulig å gjøre de rike landenes strømforsyning fornybar i overskuelig fremtid. Den etablerte «sannheten» vi får servert er at når strømnettene skal balansere den vind- og sol-avhengige energien med fluktuerende etterspørsel, vil de fortsatt være avhengig av kjerne-, kull- eller gasskraft for å sørge for grunnlasten. Å satse bare på fornybar vil være ekstremt kostbart, spesielt grunnet kostnadene ved lagring, heter det.

Problemet med denne tilnærmingen er at de planlagte investeringene i kull-, gass- og oljefyrte kraftverk vil føre til, som også IEA påpeker i sin siste World Energy Outlook, at vi «låser inn» kraftforsyningen i en fossil forsyningskjede som det blir fryktelig vanskelig og dyrt å komme ut av når vi om et par tiår MÅ ha gjort el-forsyningen utslippsfri. Så hvorfor ikke gjøre som Tyskland, Danmark, Sverige og noen få andre, å starte denne omleggingen nå? (Hvis man da ikke er heldig som Norge, som dekker nesten hele strømforbruket med relativt billig vannkraft)

“Cost-minimized combinations of wind power, solar power and electrochemical storage, powering the grid up to 99.9%» (pdf) er navnet på en forskningsbasert artikkel som i oktober ble publisert i det prestisjetunge Journal of Power Sources. Forfatterne Budischak et al er seks universitetsforskere i USA og Danmark.

Det unike de har gjort, er å simulere ulike alternativer for produksjon og lagring av strøm for å møte den faktiske strømetterspørselen time for time over 4 år. Strømnettet de snakker om er PJM Interconnection som i perioden dekket store deler av det østlige USA, og i perioden hadde en gjennomsnittlig last på 32 GW. Dette har de så matchet med observerte data for vind og solinnstråling på ulike steder i regionen.

På kostnadssiden har de lagt inn noen enkle forutsetninger som utvilsomt kan diskuteres, men som trolig er holdbare for dette formålet. De har for eksempel plusset på kostnadene ved kull, olje og gass ved å legge til beregnede miljø- og helsekostnader, mens de har gjort fornybar strøm dyrere ved å legge til kostnadene ved subsidier.

For å håndtere den variable  produksjonen fra vind og sol, har modellen fire kjente variable

• Geografisk ekspansjon, slik at man fanger opp ulike tids- og værsoner
• Diversifisering, her ved sol pluss vind som har forskjellig produksjonsprofil
• Lagring; brenselsceller, sentrale batteriparker eller småskala(el-bilbatterier)
• Eksisterende fossil produksjon som back-up

Vannkraft er ikke tatt med fordi det gjør problemet med balansering av fornybar «altfor lett å løse», og er lite tilgjengelig i mange regioner. I modellen er «load-shedding» eller frivillig nedstengning av forbruk ikke tatt med, selv om det er utstrakt praksis i de  fleste land.

Resultatet er en modell som simulerer et meget stort antall kombinasjoner av fornybare elektrisitetskilder (onshore og offshore vind og solcellebaserte kraftverk, PV) med elektrokjemisk lagring (batterier og brenselceller).

Det overraskende funnet de kommer frem til er at det i 2030 vil lønne seg å produsere nesten tre ganger så mye elektrisitet som forbrukes, for å møte svingninger i produksjon og forbruk. Dette er fordi det i 2030 er billigere å bygge ut mer vind og sol enn bare å satse på lagring, eller å beholde en betydelig fossil strømproduksjon. Overskuddsstrømmen vil da gå til å lade batterier eller produsere hydrogen, eller til å erstatte naturgass i oppvarmingsmarkedet.

Hovedresultatet av simuleringen er vist nedenfor.

Med teknologikostnader som simulert i 2030 kan systemet drives på fornybar strøm i 99,9 prosent av timene, uten å øke kostnadene vesentlig i forhold til en videreføring av dagens system. Det betyr at over halvparten av de fossile kraftverkene kan stenges, og de resterende bli stående som “reservegeneratorer”.

Det vil nok gå litt lengre tid enn til 2030 før USA er 99,9 prosent fornybar, men analysen til Budischak et al illustrerer med tyngde de radikale omstillingene som allerede er på vei i kraftsektoren.