Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12
KEB Alm.del
Offentligt
1143953_0001.png
1143953_0002.png
1143953_0003.png
1143953_0004.png
1143953_0005.png
1143953_0006.png
V I N D K R AF T O G E L O V E R L Ø B
9. maj 2011J.nr. 3401/1001-2921Ref. SLP
IndledningDanmark har verdensrekord i vindkraft, hvis man måler det i forhold til elforbruget. I2009 udgjorde vindkraftproduktionen 19,5 % af den samlede elproduktion. Når det blæ-ser, fylder vindkraften meget i det danske elsystem. I figur 1 ses elproduktionen i Dan-mark Vest den 1. januar 2011 (et døgn med meget vind) sammenlignet med elforbruget.
Figur 1. Elproduktion og forbrug Danmark Vest 1. januar 2011.Vindkraften er uregulerbar (eller rettere: vindmøller kan reguleres ned – ikke op), ogdette giver ofte anledning til forskellige spørgsmål om overløb, vindkraftstrømmens vær-di, foræring af strøm til udlandet m.m. Notatet søger at kaste lys over disse spørgsmål.Giver vindkraft ikke eloverløb?Eloverløb er et fænomen, der blev ”opfundet” før indførelse af elmarkedet. Når det blæ-ser og er koldt samtidigt med, at elforbruget er lavt, kan den samlede elproduktion frakraftvarmeværkerne og vindmøllerne være større end det danske elforbrug. Hermed bli-Side 1
ver der tale om et eloverskud, som eksporteres. Se eksemplet i figur 1. Dette håndteresaf det nordiske og europæiske elmarked lige som al anden eleksport. Det sker fx ogsåjævnligt, at danske kulkraftværker producerer mere el, end der bruges i Danmark, og så-ledes bidrager til eleksporten.Eloverløb er således, når det forekommer, bare en del af eleksporten og er ikke i sig selvet særlig interessant begreb. I meget sjældne tilfælde kan eloverløbet være så stort, atdet rammer ind i begrænsninger på udlandsforbindelserne1. Dette kan være forbundetmed nulpriser eller negative priser. Se næste afsnit.Hvor tit falder elprisen til nul eller bliver negativ?I sjældne tilfælde falder elprisen (spotprisen) til nul eller bliver negativ2. Når dette sker,er det en indikation på, at der er stor elproduktion i forhold til forbruget og samtidigt be-grænset overføringskapacitet på udlandsforbindelserne. Hyppigheden af 0-priser eller di-rekte negative fremgår af tabel 1 nedenfor.ÅrVestdanmarkØstdanmark2002300200383120041420051672006285200785302008289200955 (9)4 (0)201012(11)6(5)201112(10)*12(10)*Tabel 1. Antal timer med nulpriser (heraf negative priser) i de to danske børsområder3.Et år har normalt 8760 timer. (*) For 2011 er regnet til og med 8. marts.Nulpriser og negative priser skyldes en kombination af flere forhold, hvoraf høj vindkraft-produktion er eller kan være et af dem. Når der er kapacitetsproblemer på udlandsfor-bindelserne,kandet komme på tale at standse en del af vindmøllerne på grund af forstor elproduktion. Det er dog kun sket enkelte gange: Nytårsnat 2006/07, dels nattenmellem lørdag og søndag den 3. og 4. oktober 2009 samt i tre timer natten mellem 16.og 17. januar 2010. Stor vindproduktion er derfor kun et problem i meget sjældne tilfæl-de.I takt med udbygningen af vindenergien i Danmark sker der en løbende udvikling af el-systemet, så Danmark kan udnytte den stigende mængde vindenergi. Det sker bl.a. gen-nem bedre styringsværktøjer, nye markedsrammer og nyt, intelligent elforbrug i form afelbiler og varmepumper.
12
Dette fænomen bliver ind imellem kaldt ”kritisk eloverløb”.Negative elpriser blev indført på elbørsen Nord Pool Spot 30. november 2009.3Baseret på udtræk af markedsdata fra Energinet.dk.Side 2
Er nulpriserne ikke vindmøllernes skyld?Nulpriser optræder, når den samlede produktion fra centrale værker, decentrale værkerog vind truer med at overstige elforbruget i Danmark mere end med det, der kan være iudlandsforbindelserne.Når det sker, er vindmøllerne en del af årsagen. Men en anden del af årsagen vil ofte væ-re de centrale værkers manglende reguleringsevne. Det fremgår af tabel 2 nedenfor, atvindmølleproduktionen typisk er højere end gennemsnittet, når der er nulpris, hvilketblot bekræfter, at høj vindmølleproduktion er medvirkende til nulpriser.(MW)Danmark-VestDanmark-ØstMiddel-Middel-Middel-Middel-vindproduktionvindproduktionvindproduktionvindproduktioni åretved nulprisi åretved nulpris527132917062163514521844055931698204444585162118135667112852214542. Vindmølleproduktionen i gennemsnit for hhv. alle timer og timer med nulpris3.
20062007200820092010Tabel
Forærer vi vindmøllestrømmen til udlandet?Selv om markedsprisen i Danmark skulle falde til nul, betaler køberne i vores nabolandeden markedspris, som gælder i nabolandene. Der er således altid en markedspris, somstrømmen sælges til, hvorfor der er ikke tale om, at vindmøllestrømmen foræres væk,selvom prisen er nul i Danmark.Prisforskellen mellem elprisen i Danmark og elprisen i vores nabolande tilfalder hverkenkøber eller sælger. Handelsgevinsten tilfalder derimod ejerne af elforbindelserne mellemlandene. Det er for Danmarks vedkommende det statsejede selskab Energinet.dk. Der-med kommer handelsgevinsten direkte de danske elforbrugere til gode. Pengene skalnemlig bruges til enten at sænke tarifferne på forbrugernes elregning eller til investeringi ny elinfrastruktur, som dermed gør eltarifferne lavere, end de ellers ville have været. Ibegge tilfælde får elforbrugerne gavn af indtægterne. Et eksempel til illustration: Elpriseni en given time er 30 øre/kWh i Sydnorge, men elprisen i Danmark-Vest er 5 øre/kWh pågrund af manglende kapacitet i Skagerrak-forbindelsen. Når en kWh sendes fra DanmarkVest til Sydnorge i denne time, får producenterne i Danmark 5 øre, mens forbrugerne iSydnorge betaler 30 øre. Fortjenesten – de 25 øre – tilfalder ejerne af forbindelsen.Vindkraften foræres altså ikke væk til elforbrugerne i Norge.Er vindkraftelektriciteten ikke værdiløs, fordi den ikke kan reguleres?Nedenfor ses to grafer, der viser, hvad vindkraftens gennemsnitlige, vægtede salgsprisvar på elbørsen i perioden 2000-2011 i hhv. Danmark Vest og Danmark Øst. Der er fore-taget en tilsvarende beregning for centrale kraftvarmeværker. Der er set bort fra tilskudaf enhver art. Beregningen er altså lavet,som om både de centrale værker og vindmøl-lerne havde solgt al deres el på spotmarkedet til spotprisen.
Side 3
Vindmøllerne tjener i denne betragtning gennemsnitligt omkring 4,0 hhv. 3,5 øre/kWhmindre i Danmark-Vest hhv. Danmark-Øst end de centrale værker. Dette kan opfattessom prisen for vindmøllernes uregulerbarhed. Der er således på ingen måde tale om, atvindkraften er værdiløs, fordi den ikke kan reguleres. Men den manglende reguleringsev-ne har altså en pris på 3,5-4,0 øre/kWh for vindkraften i gennemsnit.
Figur 2. Værdi af vind-el og central el i Danmark-Vest3.
Figur 3. Værdi af vind-el og central el i Danmark-Øst3.
Bliver (en stor del af) vindkraften ikke bare eksporteret?Når Danmark eksporterer el, kan man ikke se på den enkelte kWh, hvor den er produce-ret. Det er derfor vanskeligt at sige entydigt, hvilken del af vindkraftproduktionen, dereksporteres. Der kan anlægges mindst 3 forskellige betragtningsmåder:1. Marginalbetragtning: Da en vindkraft-kWh på marginalen (når møllen er etable-ret) typisk er relativt billig i forhold til fx en kulbaseret, naturgasbaseret eller bio-Side 4
massebaseret kWh, kan man ud fra elmarkedets funktionsmåde argumentere for,at vindkraften er det, der eksporteres sidst. Det betyder, at en eksporteret kWhindeholdermindrevind end en gennemsnitlig produceret kWh, der indeholder ca.20 % vind. CEESA projektet (Aalborg Universitet, 2010) beregner ud fra dennemarginalbetragtning, at kun ca. 1 % af vindkraften eksporteres, mens resten - ca.19 % - anvendes i Danmark. I figur 1 er elproduktionen afbildet med vindmølle-produktionen ”nederst”. Det indikerer, at det overvejende er central og decentralproduktion, der eksporteres.2. Statistisk betragtning: Man kan ud fra en gennemsnitsbetragtning af timerne medeleksport i 2010 beregne, at eneksporteretkWh i gennemsnit indeholdt 27 %vind, mens en gennemsnitligproduceretkWh indeholdt omkring 20 % vind. Dvs.at eksport-el indeholder lidt mere vind end gennemsnits-el.3. Hvem-kom-først argumentet: De centrale kulfyrede værker blev bygget først. Deproducerer el og varme efter forbruget. Vindkraften kom til sidst med en uregu-lerbar produktion, som ikke passer til forbruget, og en stor del af vindkraften måderfor eksporteres, idet det er svært at slukke og tænde for de centrale værkerafhængigt af, om det blæser eller ej. Ud fra denne betragtningsmåde kunne mantegne figur 1 som figur 4 nedenfor. Nu er det pludselig overvejende vindkraft, dereksporteres.
Figur 4. Elproduktion og forbrug Danmark Vest 1. januar 2011.Hvilken af disse tre betragtningsmåder, der er mest rigtig, er det næppe muligt at afgøremed teknisk/økonomiske argumenter alene.Eksporterer Danmark altid el, når det blæser?Igennemsniter det sådan, at når vindkraftproduktionen er høj, da er eleksporten ogsåhøj. Det gælder i øvrigt også for den centrale elproduktion. Se figur 5 og 6. Men detteSide 5
gælder altså kun i gennemsnit. Ved høj vindmølleproduktion kan det sagtens forekomme,at Danmark ikke eksporterer – eller importerer, og ved lav vindmølleproduktion kan detforekomme, at Danmark eksporterer.
Figur 5. Eleksporten ved forskellig vindkraftproduktion for alle timer i 20103.
Figur 6. Eleksporten ved forskellige central elproduktion for alle timer i 20103.
Side 6