Inspiration, fördjupning och dialog från Energimyndigheten

Därför har den förnybara elen ökat mest

ENERGIMYNDIGHETEN 20 ÅR Den förnybara elproduktionen har gått spikrakt uppåt sedan 1998. Framför allt gäller det vindkraft, men även solelen kommer nu på bred front. Vad ligger bakom denna kraftfulla tillväxt? Och hur ser de viktigaste teknikerna ut inför framtiden?

Uppdaterad: 2018-09-13 Publicerad: 2018-09-13

Text: Johan Wickström Bild: Shutterstock

– Nu står vi på tröskeln till det gröna folkhemmet, sa dåvarande statsminister Göran Persson i en intervju i Dagens Nyheter i september 1998.

Genom det energipolitiska beslutet året innan hade en ny inriktning tagit form: utfasning av kärnkraft och en satsning på mer förnybar energi och effektiviseringar.

Det svenska elsystemet 1998 bestod till 90 procent av vattenkraft och kärnkraft, 10 procent kraftvärme, medan den småskaliga förnybara produktionen enbart utgjorde några tiondelars procent av elproduktionen. Runt 400 vindkraftverk fanns i landet med en samlad effekt på 160 MW. Solelen fanns i princip bara i forskningslabben i Sverige på denna tid.

Susanne Karlsson, enhetschef för Hållbar el vid Energimyndigheten.

– När Energimyndigheten startade 1998 insåg man att vindkraften hade den största potentialen att växa. Myndigheten satte igång en hel del forskningsprojekt med inriktning på att göra vindkraften mer effektiv. Men en stor del av vår forskning handlade också om att undersöka hur man skulle placera verken, hur de klarade olika typer av klimat och hur djur och natur påverkas, säger Susanne Karlsson, enhetschef för Hållbar el vid Energimyndighetens avdelning för Forskning och innovation.

1999 sade myndigheten ja till att stödja Utgrunden, Sveriges första stora vindkraftspark till havs, i Kalmarsund. Här byggdes ju verk med en samlad effekt på drygt 10 MW (motsvarande hushållsel till 6 000 villor). Utgrunden var den första i en rad av stora parker i Sverige.

Vindkraftstekniken var såldes etablerad, men i början av 2000-talet kom även prototyper på andra former av vindkraftverk, till exempel vertikala verk. Men det var en teknik som inte tog fart. För vindkraftens del har tekniken i sig inte utvecklats så mycket sedan 1998 – det har handlat mer om att öka skalan (höjd och diameter) och volymerna (antal verk). Ett vanligt vindkraftverk 1998 var 80 meter högt med en effekt på ca 1 MW, medan verken idag ofta är dubbelt så höga  med effekter runt 4 MW. (Och ännu högre effekter till havs där verken kan vara betydlig större.)

Vindkraftsproduktionen tog fart på allvar runt 2008. Foto: Shutterstock.

Utvecklingen i början av 2000-talet skyndades på genom elcertifikatsystemet som sjösattes 2003, ett styrmedel som fortfarande subventionerar produktionen av förnybar el genom att producenterna får en extrapeng för varje producerad MWh. Sedan 2003 har vindkraften ökat med 17 TWh, och idag finns totalt 3 600 verk som producerar cirka 17,5 TWh per år (eller ca 11 procent av den svenska elproduktionen). Även solelen har ökat stort, om än från låga nivåer.

Vindkraftsproduktion 1998-2017

Visa: border_allVisa: show_chart

GWh/år

År Elproduktion, GWh
1998 318
1999 373
2000 447
2001 482
2002 609
2003 631
2004 859
2005 935
2006 983
2007 1426
2008 1998
2009 2490
2010 3487
2011 6108
2012 7164
2013 9842
2014 11234
2015 16323
2016 15479
2017 17609

Susanne Karlsson har själv doktorerat på en avhandling om de grundläggande fotokemiska processer som ligger bakom solceller, och kom direkt från forskningsvärlden i Uppsala till Energimyndigheten 2012 som handläggare på forskningsenheten.

– I slutet av 90-talet fanns ju väldigt lite solel på den svenska marknaden, bara några få entusiaster hade det. Men i andra länder var det en större marknad. Myndigheten stöttade dock tidigt forskningen kring tunnfilmssolceller, säger Susanne Karlsson.

Ett exempel på det är företaget Solibro som startade 2003 som ett resultat av myndighetsfinansierad forskning på Ångströmlaboratoriet i Uppsala. Solibro koncentrerade sig på så kallade CIGS-solceller, som är extremt tunna. (Några år senare blev företaget uppköpt av ett tyskt företag och sedermera hamnade det i kinesisk ägo.)

När Energi-myndigheten startade 1998 insåg man att vindkraften hade den största potentialen att växa.

Med start runt 2005 börjar Tyskland subventionera solel i bred skala genom så kallade feedintariffer som ger producenter av solel en garanterad summa för varje producerad kWh. Tack vare detta växte solcellsmarknaden kraftigt inte bara i Tyskland utan i stora delar av Europa – priserna sjönk stadigt i takt med de ökande volymerna. Även i Sverige ökade intresset och 2009 infördes ett stöd till konsumenter som ville investera i solceller. Stödet har också kompletterats med ett skatteavdrag för egenproducerad solel och annan mikroproduktion som infördes 2015.

Under tiden fortsätter Energimyndigheten stödja olika typer av nya solceller, till exempel grätzelsolceller som är flexibla och tunna och som kan användas i många olika produkter.  Ett företag som satsat på detta är Exeger som startade 2009 och som nu har en fabrik i centrala Stockholm med möjlighet att producera 30 miljoner solcellsenheter per år via en tryckpress. Nu satsar företaget, som fortlöpande fått stöd av Energimyndigheten, primärt på den snabbrörliga konsumentelektronikmarknaden, till exempel integrerad solel i läsplattor.

Prisutveckling solceller 2008-2016

Visa: border_allVisa: show_chart

SEK/W

År Pris, SEK/W
2008 61
2009 50
2010 27
2011 19
2012 14.2
2013 8.6
2014 8.2
2015 7.6
2016 6.5

 

Ett annat utvecklingsspår inom förnybar el är vågkraften, som var relativt oprövat 1998. Men i början av 2000-talet började myndigheten även stödja den här typen av forskning. Bland annat stöttade myndigheten företaget Seabased, som gjorde omfattande försök på västkusten med sin teknik.

2017 tog myndigheten fram en ny havsenergistrategi: att utveckla kostnadseffektiva och hållbara havsenergisystem som har potential till kommersialisering innan 2030.

Vi måste våga satsa för att det ska bli någon utveckling, det är vår roll.

Ett färskt exempel är företaget Corpower Ocean, vars teknik baseras på hjärtats pump- och styrfunktioner. I maj 2018 fick företaget 85 miljoner kronor av Energimyndigheten för att ta steget ut till kommersialisering.

– Även om vi inte har vågorna här i Sverige så ska vi se till att ha kompetensen. Vår satsning här syftar till att lösa de globala klimatmålen och på sikt gynnas samtidigt svensk export. Vi måste våga satsa för att det ska bli någon utveckling, det är vår roll.

Corpower Oceans vågkraftverk består av en boj som flyter på ytan men som är fast förankrad i havsbotten. Foto: Corpower Ocean.

En sak är sig väldigt lik sedan 1998: den största förnybara källan utgörs av vattenkraft. Den stod för knappt hälften av elproduktionen och utgör fortfarande ryggraden i det svenska elsystemet. Och än mer så idag genom sin dubbla funktion att reglera elsystemet.

– Vattenkraftverken går successivt att optimera och ersätta med nya turbiner. Men i grunden är det samma teknik. Det som blivit alltmer centralt för varje år är vattenkraftens reglerande kraft i takt med att väderberoende förnybara elen successivt blir större. Utan vattenkraften är det svårt att få balans i systemet, säger Susanne Karlsson.

Även kraftvärmen har ökat sedan 90-talet, och numera är verken nästan helt och hållet baserade på avfall och biobränslen vilket ytterligare ökat den förnybara elens andel i produktionsmixen. Tidigare dominerade fossila bränslen i kraftvärmeproduktionen.

Finns det inte några nya spännande tekniker som kan ta plats? Ja, kanske geotermisk el. När civilingenjören Thomas Öström satt på sin kammare runt 2008-09 gick han igenom alla befintliga förnybara tekniker för att hitta nya effektiva lösningar för att producera el. Tillsammans med kemisten Joachim Karthäuser utvecklade han då ett nytt sätt att producera el från låggradig värme (70 grader) genom en speciell vacuumteknik. I början av 2011 startade han företaget Climeon och fick stöd av Energimyndigheten för att komma över de första trösklarna. Företagets affärside är att utvinna el från jordskorpan eller från spillvärme i industrier eller i fartyg. Nu har företaget cirka 60 anställda och har i år levererat en stororder till Island, 100 anläggningar för 300 miljoner kronor.

Climeon värmekraftsmodul utvinner el av värme vid låga temperaturer.

– Climeon är inne på ett intressant utvecklingsspår. Det är roligt att ett svenskt företag har första prototypen på denna relativt nya marknad, säger Susanne Karlsson.

När vi nu är framme 2018 är det inte längre utvecklingen av enskilda tekniker som är det centrala, utan hur systemet i sin helhet fungerar. Hur allt ska hänga ihop och balanseras.

– Hur ska vi bygga och dimensioner elsystemet för att det ska kunna ta emot allt mer förnybar el? Och hur skapar vi bättre flexibilitet, till exempel genom lagring? Inom det här området måste vi ta fram mycket ny kunskap. Det är centrala framtidsområden, konstaterar Susanne Karlsson.

Parallellt med detta fortsätter elektrifieringen i allt fler sektorer, till exempel i industrin och transportsektorn med elbilar och elbussar. Kopplat till det pågår digitaliseringen genom smarta elnät vilket skapar nya möjligheter att styra och övervaka flöden och optimera alla slags processer.

– Vi kommer också fortsätta att se en ökad egenproduktion av el. Snart kommer Ikea att börja sälja solcellcellspaneler även i Sverige. Hushållen blir sina egna elsystem med solceller och batteribil som hjälper till att balansera systemet i stort. Det är onekligen en spännande utveckling som väntar framöver, säger Susanne Karlsson.

Rekommenderat

Förnybart

Gården där man mjölkar ut det mesta från solen

Solel
Solceller och nätkopplade batterier ger gården Vallsänge utanför Söderhamn ett mer hållbart och kostnadseffektivt energisystem. Forskningsprojektet ska förhoppningsvis leda till att fler lantbruk installerar anläggningar.

Senaste

Effektivisering

Smartare kretslopp kapade energinotan på Dalby gård

Lantbruk

Smartare logistik och effektivare kretslopp kapade energinotan på Dalby Ekologiska gård. Den ekologiska mjölkgården minskade energianvändningen med 17 procent trots att man ökade antalet kor betydligt.