2016-05-02

Mikronät, off-grid och ökad energisäkerhet

Nyligen skrev vi om en svensk familj som byggt in sitt hus i växthus för att spara energi och komma nära sina odlingar och förlänga "utesäsongen". För drygt en vecka sedan skrev vi om utvecklingen av organiska batterier och litiumbatterier för att lagra energi i hushåll från förnyelsebara energikällor.

Det finns en tydlig trend där människor prövar att antingen gå helt off grid eller kombinerar egen el- och värmeproduktion från sol med små vindkraftverk och uppvärmning med ved/pellets/elpanna/elpatron i ackumulatortanken. Det finns många varianter.

Fördelen med off-grid-system är att du helt är befriad från stigande elavgifter eller stigande elpriser som vi får räkna med på grund av ett allt mer integrerat elnät. Sverige är inte bara en del av nordiska elnätet utan i växande grad även det centraleuropeiska med Tyskland och Polen.Ja, snart även de baltiska länderna med Nordbalt-projektet där en kabel dragits mellan Nybro till Klaipéda i Litauen. Ett koppling som inte är en helt okomplicerad fråga ur ett energisäkerhetsperspektiv.

I en värld där det fanns ett gemensamt elpris som kunde spegla en gemensam efterfrågan med ett gemensamt utbud skulle en integrerad energimarknad kunna vara till fördel för tex alla européer. Men med olika nationella såväl som lokala förutsättningar, behov och olika energibolag med enskilda vinstintressen är detta inte en hållbar lösning. Det är hela bygger på att elpriset så småningom ska stabiliseras för en jättemarknad och överskott och underskott ska kunna föras från ett land till ett annat och på så vis skapa effektiv energibalans.

Men det skapar stora sårbarheter. Om ett land eller område inom ett land drabbas av en storm/strömavbrott eller ett attentat som slår ut elnätet tex, drabbas hela systemet. I värsta fall med brist på el/ingen el alls eller med kraftiga prishöjningar på el som följd.  

Det är givetvis inte bara fördelar med att plugga ut från det gemensamma elnätet. En av de främsta nackdelarna är förstås att det oftast kräver investeringar för flera hundratusen kronor som kan ta årtionden att räkna hem ekonomiskt, beroende på användning och förutsättningar där man bor. Förutsatt att man ens har de pengarna eller kan installera sol och vindkraftverk där man bor.

För större fastigheter eller bostadsområden i mindre samhällen, där förutsättningarna för sol och vind är goda undersöks nu varianter på större, gemensamma off-grid system som kan bli intressant för att komma över den ekonomiska investeringströskeln och samtidigt skapa energitrygghet för många lokalt. Ett sådant försök blir troligen snart klart på Åstön utanför Timrå där svenska energibolaget E.ON (del av tyska energikoncernen med samma namn) vill bygga ett mikronät för öns 200 invånare.

Det handlar om ett-årigt experiment där invånarnas el kommer från ett antal små vindkraftverk, solceller, batterier och som back up ska det finnas en reservgenerator som drivs på förnyelsebart bränsle. Enligt E.ON är detta första projektet i sitt slag i Europa där så hushåll kopplas samman i ett gemensamt off-grid system för elproduktion.

De boende på Åstön kommer betala lika mycket som vanligt för elen som de gör idag hos Eon eller kunna välja en annan elleverantör. Tanken är testa hur ett sådant här system kan fungera i Sverige och naturligtvis ser E.ON här affärsmöjligheter med ett växande intresse för små och medelstora offgrid-system där underhåll och installation av systemen kan erbjudas som en service.

E.ON kommer även kunna testa hur överskott som produceras hos invånarna skulle kunna säljas/skickas vidare till skolor och liknande. Möjligheten att kombinera offgrid mikronät med stamnätet utan att mikronätet drabbas vid strömavbrott är gissningvis även något som kommer testas framöver.

Experimentet (förutsatt att det blir av, vilket det verkar som nu ), är nog ett smart drag från E.ON:s sida då konkurrensen om producenter och konsumenter av förnyelsebar elproduktion ökar. Om trenden håller i sig och människor pluggar ur för egen produktion helt blir service och underhåll en stor tillväxtmarknad som blir mycket lättare att tjäna pengar på än den där man konkurrerar med dyr elproduktion för en krympande kundgrupp. Dessutom på en marknad där elpriset inte nödvändigtvis är en intäkt som räcker för att täcka energibolagens kostnader.

Kampen mellan den konventionella energimarknaden med stamnätet som stomme utmanas allt mer av förnyelsebar produktion nu när lagring av el blir möjlig med batterier. I en läsvärd artikel i UPI kan vi läsa om en nyligen gjord australiensk studie som jämfört kostnaderna för att byta ut det konventionella elnätet i västra Australien med system som kombinerar sol och vind med lagring av el och värme.

Studien visade att om elnätet i området ersätts med 85 % förnyelsebart istället för ett konventionellt där skulle fortsätta på kol och gas, skulle kostnaden bli 124 dollar per MWh jämfört med 127 MWh. Skulle dagens elproduktion ersättas med 100 % förnyelsebart i hela västra elnätet i Australien skulle det kosta upp till 164 dollar per MWh mot 127 per MWh om det gick bara på kol och gas.

Men återigen råder det alltid lokala skillnader när det gäller förutsättningar och behov. Det blir därför lönlöst att jämföra ett storskaligt fossilbaserat energisystem med ett förnyelsebart system som klumpas ihop som det vore en enhet.  

I Australien där många kol- och gaskraftverk samt infrastruktur för dessa ändå måste uppdateras eller bytas ut kan mikronät med förnyelsebart inte bara bli ett miljösmart alternativ som skapar ökad lokal energisäkerhet, det går faktiskt att spara pengar på det.    

Mikronät och lokala energilösningar med en blandning av förnyelsebara energikällor och energilagring kommer vi sannolikt se många varianter på framöver. Utbredningen och framväxten på olika marknader kommer dock gå olika fort. En spännande utveckling vi kommer följa noga.

Eftersom det är vår på riktigt nu får det bli en bild på en av naturens mest effektiva superorganismer, honungsbina!
Bin är fantastiska på att använda sin energi effektivt...

Bild från Johans första sommar med bin i trädgården, fler uppdaterade kommer snart!

4 kommentarer:

  1. Ett av de stora problemen i dag är inte finns några mikrokraftverk som är billiga, hållbara, går på biobränslen och har bra verkningsgrad(till el).

    Annars har vi stort sett allt som krävs för kunna göra sig off-grid utan offra för mycket av bekvämligheterna.
    Mycket har hänt på 10år, Led-lampor, solceller till humana priser och även batterier och till hörande elektronik har blivit billigare och mer lätt tillgängligt.

    Dem som bor söder ut har lättare att gå off-gride, efter som de har jämnare med sol året om. Plus att det fullt rimligt att köra ett vanligt diesel elverk de dagar man skulle behöva lite extra. (som exempelvis i Australien)


    SvaraRadera
  2. Det är ännu oekonomiskt att helt lämna nätet. Förberedelse för att klara ö-drift, (som är en term för ett område med helt el för sig när omvärlden inte fungerar) är något för olika elområden idag. Personligen, för det mest elementära, där el behövs kan det vara en bra reserv med möjlighet till en liten ö-drift.

    Var förra veckan på ett möte med min eldistributör där villkor för egen solcellsproduktion med nätet som batteri behandlades. Om man bedömer det som att elpriset går upp till äldre priser de närmaste åren är det klart lönsamt, med förutsättningarna att det går att placera solcellerna någorlunda lämpligt. producerar mot betalning högst motsvarande egen förbrukning, kapital eller lån finns och att stödet finns kvar från staten.

    Min avsikt är att först få igenom en utbyggnad av huset. En ansökan finns inne hos kommunen och sedan tar det minst denna sommar om ansökan behandlas klart i tid. Avser göra det mesta själv. Sedan solceller.

    Kostnaden för kWh från sol har fallit starkt år för år och detta fungerar även för små små producenter. Såg en uppgift att själva solcellerna blivit i snitt 10% billigare per år de senaste 30 åren. En nackdel för att kunna sälja el när det produceras mer än man själv för sekunden förbrukar är momsregistrering och deklaration. Fördelen är att man får bra betalt för el på dagen pga elcertifikat mm* och normalt får billigare inköp på natten med dagens regler.

    En kul tanke som togs upp av vanlig konsument är solceller vars el lagras i nätet under dagen och sedan laddar elbilen (laddhybriden) på natten.

    *) solel på dagen som går till grannarna gör att mindre el behöver försvinna i värme från fjärran elproduktion.

    Vindkraft är helt överlägsen i stora vindkraftverk gentemot små. Men just nu är elpriset så lågt att utbyggnaden i Sverige har gått ner kraftigt.

    Riktigt otäckt är att subventioner av fossil energi i världen är 40 ggr större än vad som ges till flödande.

    Vänliga hälsningar

    Nanotec

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej Nanotec! Intressant perspektiv som vanligt! Tittar dock själv på små vindkraftverk och de som Windforce.se erbjuder (särskilt ett par vindblonmor som är tysta o ger el vid 2m/s) är faktiskt riktigt prisvärda om de kombineraras med solel o vakuumrör plus batt. Allt beror på vad man har för förutsättningar med plats för små vindsnurror, solp o solv etc o hur många år man vill räkna hem det på. Tror dock som du säger att helt off-grid inte lönar sig i de flests fall, på under 10 år men elpriserna o ernergisäkerheten kan vara osäkra kort att spela med...
      Mvh
      Johan

      Radera
    2. Hej Johan!

      Energisäkerhet hemma talar för vindblommor kombinerat med något som klarar under 2m/s och betydligt starkare vind. Gissar att vindblommor inte klarar lite hårdare vindar, så batteri för X dagar är lämpligt. Bly är sällsyntare än litium så hade vi inte använt det mycket längre skulle bly knappast vara billigast till batterier. Såg att priset på litium fördubblades förra året så nu ska brytning snart börja i Finland. Och stackars Tesla får en procent dyrare batterier om nu inte stordrift och innovationer minskar kostnaden i tillverkningen. Visst tas nästan allt litium från ABC-länder än, men det finns i Sverige också tom upptäcktes här.

      Energipriserna är något opålitliga framåt, som det mesta. För mycket korta svängningar går det att parera med billigaste batteri (eller möjligen för vissa bilinnehavare). Sveriges och Norges stora vattentillgångar är ett gigantiskt batteri. Energibrunnar som nu börjat användas för både uppvärmning, kyla och avfuktning kan också nyttjas för lagring av solvärme.

      Uppvärmning av bostäder med el har minskat med mest olika typer av värmepumpar. Nyare värmepumpar är effektivare så med bara utbyte framåt kommer el för bostadsuppvärmning att minska från 2013 års 19TWh och rekordet 30TWh 1990. Industrin har ökat produktionen i värde kraftigt men har länge bara behövt ca 50TWh och nu fasas mekanisk massa ut med 2TWh per bruk. Går stålindustrin över till vätgas istället för kol ökar behovet 15-20TWh

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera

Kommentarer bör hållas till bloggartikelns ämne. Håll god ton.