På vei mot en fornybar orden

Fornybar og lokal: Med solpanel på taket produserer millioner av mennesker sin egen strøm. Ny teknologi og nye forretningsmodeller utfordrer den gamle orden.

Tyskland har nå godt over en million solkraftverk, de fleste veldig små, noen litt større. I Storbritannia har en halv million mennesker skaffet seg solceller på taket de siste par årene. I deler av Australia produserer omkring hver fjerde husstand egen strøm fra solceller. I California er veksten meget rask. I Japan leveres nye ferdighus med solceller som standardutstyr.

I noen land, som i Storbritannia og Japan, er utbyggingen av småskala solenergi i hovedsak drevet av gode støtteordninger. Men i økende grad er drivkraften bak utbygging at solstrøm fra eget tak er billigere enn kraften som kan kjøpes fra energiselskapene. Den egenproduserte strømmen slipper nettleie og avgifter og blir derfor lønnsomt for den enkelte huseier.

All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.
All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.


Barack Obama lanserte i mai 2014 en rekke tiltak som skal bidra til å forsterke utbyggingen av solenergi i USA, nettopp basert på at husholdninger, bedrifter og offentlige virksomheter bygger ut solenergi på egne eiendommer og hustak. Det hvite hus har også fått på plass solceller på taket.

Produsenter av egen strøm

Mange selskaper velger også å legge solceller på taket, for eksempel på varehus eller lagerbygg. Eksempler på dette er IKEA og Apple , som på denne måten skaffer seg rimelig strøm og dessuten forbedrer selskapene sine klimaregnskaper. En rekke selskaper bygger også egne og større kraftanlegg som produserer fornybar strøm til eget forbruk.

På denne måten blir både husholdninger og næringsliv produsenter av sin egen strøm. De dekker betydelige deler av sitt eget kraftbehov i et distribuert system og sender overskudd tilbake til nettet.

Foreløpig dekker slik desentral kraftproduksjon bare en liten del av strømforbruket, men det er ventet at egenprodusert strøm vil vokse raskt fremover. I Tyskland regner hver fjerde husholdning med at den vil produsere deler av sitt eget energibehov i 2020, ifølge en spørreundersøkelse gjennomført våren 2014.

Små tall, stor virkning

Selv om tallene foreløpig er små, har de likevel stor innvirkning på kraftmarkedene. Årsaken er at den hjemmeproduserte solkraften tar markedsandeler fra de tradisjonelle energiselskapene på tidspunkter av døgnet der etterspørselen tradisjonelt er høy og kraften normalt godt betalt. De som vil lese mer om dette, kan studere en nylig rapport om solenergi i Tyskland fra forskningsstiftelsen Fraunhofer eller 2014-utgaven av IEAs Technology Perspectives.

All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.
All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.

Solcellene produserer mest når forbruket er høyest. Derfor rammes kraftverkene som produserer strøm med kull eller gass fordi etterspørselen – og prisene – faller. Denne effekten er årsaken til at gasskraft har blitt ulønnsomt over store deler av Europa og at inntjeningen hos de store europeiske kraftselskapene har falt dramatisk, en utvikling som dokumenteres for eksempel i en analyse fra Smith School of Enterprise and the Environment.

I de fleste markeder er det fortsatt slik at vind- og solenergi er avhengig av en eller annen form for politisk støtte for å bli bygget ut. Det kan være krav om fornybarandel i kraftmiksen, feed-in tariffer som i Tyskland, eller skattesubsidier slik solenergi nyter godt av i USA. For småskala solenergi kan nettomålingsordninger være en viktig driver, da kommer den egenproduserte strømmen i fradrag på regningen.

All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.
All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.

Enten den fornybare strømmen produseres i store eller små enheter, er kostnadsreduksjoner i fornybar energi en avgjørende driver. For å sammenlikne kostnader ved ulike teknologier, er det vanlig å bruke definisjonen “Levelised Cost of Energy” (LCOE). Citibank har presentert en kostnadskurve som viser kostnadsspennet i ulike teknologier. Sol og vind “kryper” nedover og er i mange tilfeller billigere enn kull og gass når nye investeringer skal gjøres.

Bekymring hos de store

Denne utviklingen møtes naturligvis med bekymring hos mange av de store kraftselskapene. Solenergien har såkalt disruptiv kraft fordi den fjerner etterspørsel hos de tradisjonelle kraftselskapene. Når husholdninger og bedrifter lager sin egen strøm, så kjøper de mindre. Den samme virkningen følger av alle slags energieffektiviseringstiltak som innebærer at kraftforbruket faller. For kraftselskapene kan dette ha dramatisk effekt i negativ retning, ifølge konsulentselskapet McKinsey.

Amerikanske Edison Electric Institute, som er sammenslutningen av investoreide kraftselskaper i USA, har laget en rapport som viser hvordan distribuert eller desentral kraftproduksjon og energieffektivisering er en trussel mot medlemsbedriftenes forretningsmodell.

All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.
All grafikk fra 2°C kan lastes ned og gjenbrukes. Klikk på grafikken.

For å beskytte forretningsmodellen sin, har kraftselskaper i enkelte land forsøkt å hindre utbygging av småskala solenergi gjennom lovgivning. Dette er på dagsordenen i enkelte europeiske land, i Australia, og i flere amerikanske stater. Logikken er at folk med solceller på taket “lurer seg unna” kostnadene som kraftnettet representerer. Denne konflikten har gitt opphav til en litt aparte politisk allianse: Teaparty for Solar mener det opplagte fra deres ståsted: Alle må ha rett til å produsere sin egen strøm.

De store europeiske kraftselskapene har tapt store penger de siste årene. Halvparten av børsverdien er borte siden toppen i 2008. Mye av dette har sin årsak i veksten i fornybar energi, særlig sol, men også vindkraft. Det er gjennom prisdannelsen i kraftmarkedene at dette skjer.

Store penger tapt

Når prisen på strøm fastsettes på en kraftbørs, er det den dyreste produksjonen som trengs for å tilfredsstille etterspørselen som setter prisen. Hvis det er stort behov for kraft, trengs det gasskraft eller kanskje til og med oljefyrte kraftverk for å møte behovet. Hvis det er liten kraftetterspørsel, trenger færre av de fossile kraftverkene å gå. Med mye fornybar energi, som ikke har driftskostnad, så faller behovet for dyr fossilkraft. Den dyreste fossile energien skyves ut av markedet.

Denne markedsmekanismen har i Europa i hovedsak rammet gasskraften, fordi den er dyrere enn kullkraft. Mye høyere CO₂-priser er nødvendig for å skyve ut kullet før gassen, gitt dagens priser på kull og gass.

Trenden i retning i retning desentral kraftproduksjon er godt illustrert i en analyse som storselskapet General Electric (GE) publiserte vinteren 2014. Ifølge GE er det en sterk tendens til at ny kraftproduksjon bygges ut i mindre enheter enn tidligere – enten det er fornybar energi som sol og vind, eller kraftverk basert på biomasse eller fossile brennstoffer som gass. Et viktig poeng i GEs analyse er at de mindre enhetene er raskere og enklere og bygge enn store sentraliserte kraftverk basert på kull eller kjernekraft. GE peker på gassens rolle som komplementær til vind og sol som en viktig drivkraft. Små kraftverk som produserer både kraft og varme – eller utnytter spillvarme – er en del av det samme bildet.

Som erstatning for de gamle sentraliserte kraftverkene beskriver GE-analysen virtuelle kraftverk – en gruppe av små og desentrale kraftverk som opereres som en enhet ved hjelp av informasjonsteknologi. Koblingen mot IT er helt sentral. Dette er ikke science fiction – Statkraft opererer et stort virtuelt kraftverk i Düsseldorf , Tysklands største “kraftverk” – mer enn 1000 småskalaprodusenter er koblet sammen.

Lokal strømlagring

Neste steg i utviklingen av et desentralisert kraftsystem vil være teknologier for lokal energilagring. Med batterier i kjelleren og intelligent styring av boligens maskinpark vil behovet for strømtilførsel fra nettet falle ytterligere. Tilknytningen til strømnettet blir som en slags forsikring – man er koblet opp for å sikre seg strøm hvis det svikter på hjemmebane. Men man trenger ikke å kjøpe mange kilowattimer gjennom året.

Dette betyr ikke at strømnettet slik vi kjenner det i dag vil forsvinne, men det vil bli supplert og delvis erstattet med desentral produksjon – med ganske dramatiske følger for både økonomi og struktur i en så vital del av samfunnets infrastruktur som kraftforsyningen representerer. Etter hvert som teknologien for smart energistyring og batterier utvikles, er det grunn til å tro at den egenproduserte strømmen blir enda mer attraktiv. Med batteri i kjelleren kan en husholdning for eksempel i Australia eller California redusere behovet for å kjøpe strøm. Både i Tyskland og California er det innført støtteordninger for lagring av strøm i batterier. Ifølge investeringsbanken UBS kan det svare seg for australske husholdninger å kutte ut strømlevering fra nettet allerede i 2018.

Hvor raskt utviklingen i fornybar og desentral retning vil gå videre fremover, er selvsagt et krevende spørsmål å svare på. Men trenden er klar – og den er global: Ny kraftproduksjon som etableres er i økende grad basert på fornybare kilder. Utviklingen i desentral retning er like tydelig. Det blir flere aktører som produserer hele – eller deler – av sitt kraftbehov lokalt. Fremtiden er fornybar, og den er desentral.

Kilder

Fraunhofer ISE: Recent Facts about Photovoltaics in Germany (pdf).
McKinsey: The disruptive potential of solar power
IEA: Energy Technology Perspectives 2014 – Harnessing Electricity’s Potential
Smith School of Enterprise and the Environment: Stranded generation assets: Implications for European capacity mechanisms, energy markets and climate policy (pdf).
GE: The rise of distributed power
Citibank: Energy Darwinism