Hvordan få til et 100% fornybart kraftsystem? Bygg overkapasitet av sol og vind og kutt produksjonen ved behov, sier forskere

Vi har de siste tiårene sett en revolusjon i utvikling av fornybarteknologier. Kostnadene ved utbygging av solenergi og landbasert vindkraft har falt dramatisk, og teknologiene er i dag konkurransedyktige i flere elektrisitetsmarkeder (se rapport fra IRENA). Havvind er forventet å følge samme utviklingskurve. Når vi bygger ut fornybarprosjekter, setter dette i gang læringseffekter som gjør teknologien billigere. Dette er gode nyheter for klima.

Utfordringen ved denne fremstillingen er at den viser til kostnadene ved å bygge ut enkeltteknologier og ikke kostnadene ved å bygge et kraftsystem som forventes å levere ren, stabil og relativt rimelig strøm. Dersom vi ser til ledende fornybarøkonomier som Tyskland og California, har disse skiftet fokus fra innfasing til integrering av sol og vind. Store mengder fornybar variabel strøm har her skapt nye utfordringer for systemoperatørene, som er ansvarlig for å balansere etterspørsel og tilbud. Dette er utfordringer Norge har vært forskånet for ettersom vi har tilgang til regulerbar vannkraft.

Løsningene for hvordan å håndtere store mengder variabel strøm innenfor et 100 prosent fornybar-scenario har falt innenfor tre hovedmodeller:

Løsningen på variabel strømproduksjon ligger altså i en kombinasjon av disse tre modellene. I tillegg posisjonerer gasskraftleverandører seg som en kilde til fleksibilitet.

Der batteri er kostbart, medfører de to andre løsningene nye politiske og tekniske utfordringer. I California, for eksempel, har guvernør, fornybarindustri og miljøorganisasjoner ønsket et større regionalt samarbeid med nabo-delstatene. Initiativet har blitt blokkert i senatet grunnet motstand fra fagforbund. At flere av nabostatene ikke deler Californias miljøverdier, har heller ikke gjort det lettere å få til samarbeid. Politikere frykter at ved å inngå et regionalt samarbeid vil de miste kontroll over egen energipolitikk til Washington DC.

En kombinasjon med hovedvekt på lokal lagring, "demand management" og intelligent styring på forbrukersiden medfører andre utfordringer. Det er ressurs- og tidkrevende å bygge opp nye relasjoner mellom strømforbrukere og nettselskapene. Dessuten medfører løsningen også etiske utfordringer. Det er som regel de mest velstående som kan tilpasse seg endret strømprising ved å installere batteri, sol eller et lite dieselaggregat.

Det var derfor med stor interesse at jeg i forbindelse med en artikkel om prising av strøm i New York kom i kontakt med professor Richard Perez ved universitetet i Albany, New York. Med kollegaer har han nylig publisert en fjerde løsning for hvordan vi kan nå 100 prosent fornybar: Overproduksjon og strategisk nedregulering.