Tanken om sk "Sverigepriser" är tilltalande i dessa tider med orimligt höga priser i södra Sverige. Tyvärr fungerar de inte (annat än som "snuttefiltar" att trösta sig med).
1/

https://x.com/jsjostedt/status/1866836677286621445

Elprismodellen som räknar ut elpriset för varje elområde i hela Europa en gång per dygn (EUPHEMIA) är tyvärr brutalt logisk. Den matchar helt enkelt utbudet av el mot efterfrågan. Om utbudet är mindre än efterfrågan så stiger priset, och vice versa. 2/

Vad skulle det kosta att bygga ut det svenska kraftsystemet till att klara 300 TWh konsumtion? Hur ser den optimala kraftslagsmixen ut? Försöker besvara detta med en förenklad modell i Excel för att kunna göra enkla "what if?" överslag. Låt oss dyka in i modellen! Lång 🧵 1/n Till en början så måste vi sätta förväntningarna rätt. Detta är alltså en enkel Excel modell. Finns många förenklingar och antaganden som begränsar riktigheten av resultatet. Men det finns också mycket att lära sig genom att man kan experimentera med olika scenarier. 2/n

Pratade idag med @mLundback om vikten att ha ett systemperspektiv på elsystemet. Det är ju iofs nästan en definition på att slå in öppna dörrar, att upplysa Maja om detta... 😃 Men så här tänker jag i alla fall. 🧵 1/ Det finns tre typer av kraftslag som kommer att bygga det framtida elsystemet. Det är billig förnybar kraft (vind och sol), dyr reglerkraft (energilager/flexibilitet/import) och slutligen baskraft (kärnkraft) som ligger mitt emellan kostnadsmässigt. 2/

Det förekommer en hel del spekulation om vad den framtida gröna vätgasen kommer att kosta. Man brukar vilja ange ca 1-2 USD per kg som målkostnad för grön vätgas. Vad betyder det? Låt oss analysera kostnader för grön vätgas i begripliga termer. 🧵
1/
hydrogen-portal.com/wp-content/upl… Idag framställs sk "grå" vätgas genom ångreformering av metangas, en process som släpper ut CO och CO2. Kostnad för grå vätgas ligger ungefär på 1.5-2 USD per kg H2, och det kommer antagligen gå upp mot 3 USD per kg med ökande koldioxidkostnader.
2/

I debatten om kraftsystem och elproduktionstekniker hävdar många att lagring och flexibilitet kan balansera variabel förnybar energi (VRE). Detta är dock en missuppfattning. 🧵1/ tn.se/hallbarhet/342… Det verkliga syftet med lagring och flexibilitet är att upprätthålla den dynamiska stabiliteten och undvika lokala kapacitetsbrister. Det vill säga genom att tillhandahålla frekvenstjänster och undvika nätflaskhalsar. 2/

https://x.com/ChollenT/status/1731446189499826686

I en debattartikel i SvD, , jämför Samuel Estenlund (@svesamuel) skillnaden i kostnad mellan havsbaserad vindkraft och kärnkraft. Estenlund kommer fram till att de kostar ungefär lika mycket. Men man måste också beakta hela systemets kostnad. Tråd! 🧵1/svd.se/a/zEo3B4/overd… Båda alternativen behöver internalisera balanskostnaden för att kunna jämföras. Dvs vad kostar den energi som måste tillföras när det inte blåser, alternativt när kärnkraftverk står stilla. Låt oss försöka modellera detta! Vi tar ett tänkt Tyskland 2040 som exempel. 2/

Kommer ni ihåg den "patologiskt" höga kostnaden för att bara bygga ut med variabel förnybar energi (VRE) till 300 TWh i ett framtida Sverige. Har tittat litet närmare på de två fallen som använder rimligt stora buffertlager med vätgas. En 🧵! x.com/bengtxyz/statu… Anledningen till den höga kostnaden i fallet enbart VRE utbyggnad var att det saknades balanskraft när andelen VRE var så hög. Vattenkraften räckte inte till och buffertlagret med vätgas kunde inte heller skjuta till tillräckligt med balanskraft. 2/

Regeringen anser att minst 10 nya konventionella kärnkraftsreaktorer behövs för att klara klimatomställningen. Finns det någon substans i det? Ja ganska mycket anser jag efter att ägnat åtskilliga timmar för att modellera ett 300 TWh elsystem för Sverige. Givande 🧵 utlovas! 1/ For english text and a more in-depth coverage please refer to the following blog post: 2/adelsfors.se/2023/09/04/hyd…

Bygga ut vindkraft eller kärnkraft för att nå SvKs 286 TWh modellmål 2045? Hur räkna med import/export och flexibilitet? Kort analys utifrån en energi/effektbalansmodell för Sverige. Halvlång 🧵med färgglada grafer utlovas! 1/ Ett typiskt problem med såna här modeller är att det finns så många parametrar att skruva på så man kan få i princip vilket svar man vill. Som vi brukade säga när jag doktorerade: "Med 5 parametrar kan man anpassa en elefant". Så jag försöker skära ner lite i parameterrymden. 2/

Have since before a simple energy/power model for Sweden, balancing the load with production + import/export (sorry in Swedish only)

https://twitter.com/bengtxyz/status/1550543370182971392?s=20&t=Lu76aFSoAWcd_kjMk7hoMw

. When duplicating the load to around 300 TWh only adding wind power we get this graph. 1/n This is of course a very simplified picture that does not account for demand flexibility that is expected to be high for this scenario. Also import/export, water power dispatch etc are handled rather rigidly. Anyway it may be used to understand some of the dynamics. 2/n

Har tittat på Energiforsks rapport om elprispåverkan av tillförd effekt i SE3/SE4. Speciellt alternativet med att tillföra 3.5 GW havsvindkraft till SE4. Genom en förenklad energi/effektbalansmodell kan man lite bättre förstå dynamiken. 🧵 1/n Man kan också se vilken nytta vindkraften har av vår fantastiska vattenkraft! Tänker man vindkraft (ViK) framöver, måste man också tänka vattenkraft (VaK) annars går det inte. VaKs förmåga att balansera ViK är helt avgörande. 2/n

Hur stort effekttillskott behövs i södra Sverige för att vi inte ska priskoppla till kontinenten? Bra fråga, försöker ta fram en grovt förenklad modell baserad på effektbalans som kanske kan ge en viss vägledning. En kort 🧵 1/8

https://twitter.com/Qeruiem/status/1561767142575554560?s=20&t=4XeS_sEMPPECFosSvk49xg

Ett nödvändigt (och ganska tillräckligt) villkor för att inte priskoppla mot andra elprisområden är att
1) Vi kan tillgodose konsumtionen inom ett elprisområde
2) Att vi har effekt nog över till att "fylla" exportledningarna
Hur ser då effektbalansen ut i SE3/SE4? 2/8

Vi har pratat en del om att vår vattenkraft (VaK) balanserar vindkraften (ViK) på ett bra sätt. Ett typiskt resonemang är att "eftersom vi har en max effekt på X GW VaK så kan vi balansera X GW installerad ViK".
En liten 🧵 1/n Tanken är att vi kan få en konstant uteffekt genom att VaK fyller på ViK upp till X GW. Dvs om det inte blåser alls (ViK = 0) så fyller man på med X GW VaK istället. Å vice versa, vid full blåst får man X GW ViK och ingen VaK. Ger konstant X GW ut. 2/n

Tänkte jag skulle försöka hjälpa @KTHengineer med att svara på nedanstående fråga (från den mycket intressanta tråden

https://twitter.com/KTHengineer/status/1557668049532162048?s=20&t=er8cHeTlR02mRdqujgLaNQ

). Gäller underproduktion från vind de första dagarna i Januari 2021. 1/n

https://twitter.com/EdhPelle/status/1557686299867463686

@KTHengineer Använder "energibalansmodellen" från

https://twitter.com/bengtxyz/status/1550543370182971392?s=20&t=er8cHeTlR02mRdqujgLaNQ

och tittar lite mer i detalj på tiden runt årskiftet 2020-2021. Vindkraften (ViK) är rätt representerad medan de andra storheterna är modellerade. 2/n

Energilagring framförs ofta, utan någon som helst kvantifiering, som lösning på problemet med effektbrist när intermittent kraft som sol/vind inte levererar och import inte kan ersätta. Låt oss undersöka behov och lösningar för detta lite mer i detalj. 1/ Vad krävs egentligen av lagring i ett framtida scenario med bara ny sol/vindkraft (för Sverige framförallt vind) med en fördubblad elproduktion/förbrukning? Hur mycket energi behöver vi lagra och vad betyder det i praktiken? 2/

Har snickrat på en energibalansmodell för Sverige. Gjorde en tidigare i Excel men den här är något mer sofistikerad och gjord i Python/Pandas som är flexiblare. Lång 🧵, men hoppas den är värd läsningen. => Utgår från "balansekvationen":

Konsumtion + Export = Produktion + Import

Har vi inte balans har vi antingen överskott ("curtailment") eller underskott ("shortage") av effekt, syns som utlöpare från den jämna konsumtionskurvan. =>

För att få en känsla för hur mycket energi som behövs lagras generellt för att smeta ut variationerna i den intermittenta vindkraften har jag moddat min "vätgas-snurra" till att helt enkelt tillföra och ta ut energi direkt till/från ett tänkt perfekt energilager. 1/6 Det är alltså en förenkling som inte tar hänsyn till förluster när man omvandlar mellan olika energiformer. Som target effekt har vi medeleffekten för vindkraften under året i fråga. Energi tillförs lagret när man ligger över target, och fås tillbaks när man ligger under. 2/6

Har sett förslag på att använda vätgaslagring och vätgasturbiner för att få en garanterad uteffekt från vindkraftparker som ligger mellan 20% - 70% av den installerade effekten. Effekten över 70% tillverkar vätgas mha elektrolys, och den förbränns när vk ger mindre än 20%. 1/x På det sättet får "klipper" man de extrema topparna och dalarna i vk produktionen. Man kan dimensionera anslutningen till 70% isf 100% av installerad effekt. Man är garanterad åtminstone 20% effekt även vid vindstilla. Dock har man kvar halva "slagigheten" i produktion. 2/x

Finns många osäkra parametrar vad gäller storskalig vätgaslagring för effektbalansering av vindkraft.
1) Behov
2) Produktion
3) Effektivitet
Så låt oss titta på en "känslighetsanalys" av den tidigare tråden om vätgaslagring. Häng med! (OBS lång tråd) => I förra tråden använde vi oss av enheten "Skallen" för att få en känsla av hur mycket vätgas man behöver lagra. Skallen är ett bergrum i Halland som fått stå modell som vätgasförvar. En Skallen rymmer 740 ton H2 varav hälften, 370 ton är omsättningsbar.

https://twitter.com/bengtxyz/status/1490727112881418249?s=20&t=G3YKbQlcubQhxKN7SnX14A

Försöker förstå detta med vätgaslagring. Så här följer en tråd om vad som krävs för att täcka upp bortfall av vindkraft p g a stilla väder under några dar. I det här fallet tänker jag att en target kapacitet för vindkraft är 10 GW och den står stilla under 5 dar utan vind. => Detta motsvarar 1.2 TWh elenergi. Låt oss kolla på vätgasegenskaper. Använder ungefärliga "runda" tal för att få enklare siffror.
El in för att skapa 1 kg H2 : 50 kWh / kg
Energi i ett kg H2: 33.3 kWh
El ut efter gasturbin: 20 kWh / kg
=> 40% el->gas->el verkningsgrad.