Orkuskipti í kappi við tímann

sep. 20, 2021 Framtíðin

Gríðarleg tækifæri felast í orkuskiptum á Íslandi sem munu hafa áhrif á velferð samfélagsins og umhverfisins til framtíðar. Til að nýta þau tækifæri þurfa Íslendingar þegar að hefjast handa við að undirbúa innviði og regluverk fyrir samkeppnishæfa framleiðslu á rafeldsneyti úr endurnýjanlegri orku. Það hefði jákvæð áhrif á þjóðarbúið ef Ísland myndi framleiða eigin orkugjafa með hagkvæmum hætti. Framleiðsla umfram eigin notkun með tilkomu vindorkunnar er einnig til þess fallið að lækka raforkuverð og með samkeppnishæfu orkuverði á Ísland að geta flutt út hreint eldsneyti, svokallað rafeldsneyti. Slíkt varðar einnig sjálfbærni Íslands og orku- og matvælaöryggi þjóðarinnar til frambúðar.

Rafeldsneyti er samheiti orkugjafa sem eiga það sameiginlegt að rafgreint vetni er lykilorkuberi efnasambandanna. Sé orkan sem er notuð til rafgreiningar endurnýjanleg, eru þessi eldsneyti kolefnishlutlaus frá framleiðslu til notkunar. Vetnið getur verið nýtt hreint sem gas eða vökvi, en einnig borið orku í stærri sameindum eins og ammóníaki eða metanóli.

Takist Íslandi ekki að hefja framleiðslu á rafeldsneyti með hagkvæmum hætti á komandi árum blasir við að flytja þurfi inn erlent rafeldsneyti til að ná markmiðum um orkuskipti hér á landi. Ástæðan fyrir mikilvægi þess að taka þátt í gerð rafeldsneytis á næstu árum felst í því að fjárfestar munu byggja upp verksmiðjur í takti við aukna eftirspurn. Þeir sem koma sér fyrir á góðum stöðum gera það til að nýta innviðarfjárfestingar til stækkunar sinna framleiðslueininga og lækka þar með framleiðslukostnað til framtíðar.

Nýir orkugjafar í samgöngum, framleiddir með endurnýjanlegri orku, geta verið rafmagn eða rafeldsneyti. Mynd: Shutterstock. 

Ört vaxandi eftirspurn

Mikil þróun hefur átt sér stað víða um heim undanfarin ár til undirbúnings orkuskipta, bæði hvað varðar tækni og uppbyggingu innviða.

Samhliða hafa lönd sett sér orkustefnur og vetnisvegvísa sem m.a. taka með föstum hætti á orkuskiptunum. Áformin eru risavaxin. Evrópusambandið hefur áformað að notkun á rafeldsneyti innan sambandsins verði 80 gígavött á árið 2030. Það jafngildir orkuframleiðslu um 110 Kárahnjúkavirkjana. Gert er ráð fyrir að ríflega helmingur þess rafeldsneytis verði framleitt innan Evrópusambandsins og er beislun vindorku í hafi lykillinn að þeirri framleiðslu. Jafnframt er fyrirséð að eftirspurnin verði mikil í vesturhluta og á iðnaðarsvæðum Bandaríkjanna en einnig í Kína, Suður-Kóreu og Japan.

Möguleg sviðsmynd varðandi framleiðslu og notkunar rafeldsneytis í heiminum. Bláir hringir tákna rafmagnsframleiðslu með vind-, vatnsafls- eða jarðvarma. Rauðir hringir tákna rafmagnsframleiðslu með sólarorku. Svörtu örvarnar tákna mögulegar útflutningsleiðir. Mynd: EFLA.

Tækniframfarir ýta undir framboð ódýrrar raforku

Ísland er á meðal þeirra svæða sem Evrópusambandið horfir til þegar kemur að innflutningi á rafeldsneyti til frambúðar. Eyðimerkursvæðin í heiminum munu hins vegar, ef að líkum lætur, gegna lykilhlutverki í framleiðslu rafeldsneytis næstu áratugina og jafnvel geta boðið það á lægra verði en frá Íslandi. Þau svæði sem hvoru tveggja búa við vind og sól munu njóta ákveðins samkeppnisforskots í þessu tilliti, svo sem svæði í Marokkó og Sádi-Arabíu en einnig er horft til Ástralíu, Argentínu og Chile.

Raforka frá stöðugum orkuvinnslukerfum, sbr. vatnsafls- og jarðhitavirkjunum, vinnur einstaklega vel með vindorkunni hér á landi. Rafgreiningarferlið til framleiðslu vetnis er samt ekki eins kröfuhart á stöðuga raforku eins og t.d. álver. Þannig getur vindorkan í meira mæli hentað rekstri sem tengist framleiðslu rafeldsneytis.

Áskoranir og styrkleikar Íslands

Þrátt fyrir sterka stöðu Íslands þegar kemur að orkugjöfum frá náttúrunnar hendi er ekki sjálfsagt að eldsneyti unnið úr íslenskri endurnýjanlegri orku verði samkeppnishæft. Vegna smæðar innlends markaðar er erfitt og kostnaðarsamt að þróa framleiðsluaðferðir fyrir rafeldsneyti á samkeppnishæfu verði. Hér á landi eru auk þess ekki til staðar sömu hvatar til framleiðslu rafeldsneytis og eru til staðar erlendis. Það helgast af því að orkuskiptin hér eru töluvert lengra komin en víðast hvar. Má þar nefna húshitun, en áratugir eru síðan þorri íslenskra heimila tók upp endurnýjanlegan orkugjafa til hitunar. Ein stærsta áskorun margra landa er að skipta út jarðefnaeldsneyti yfir í endurnýjanlegan orkugjafa, frá vindi sól eða vetni, til húshitunar og jafnvel loftkælingar.

Beislun vindorkunnar er lykillinn að þessari þróun og eru einstaklega hagstæðar aðstæður víða til staðar hér á landi, þ.e.a.s. með nýtingargildi í kringum 0,5 af uppsettu afli. Nýtingargildi vindorkuvera á landi við strendur Norðursjávar er víða 25-35% undir gildum hér á landi. Þetta háa nýtingarhlutfall á að gefa svigrúm til hagstæðra orkuverða.

Staðsetning Íslands gæti, ef rétt verður á haldið spilum, gegnt þýðingarmiklu hlutverki í að gera landið að mikilvægum framleiðanda rafeldsneytis, bæði þegar kemur að siglingum og flugi. Miklar flugsamgöngur eru til og frá landinu en þær gætu, ásamt innlendri orkuþörf vegna samgangna og fiskveiða, orðið dýrmætur grunnur að eftirspurn eftir rafeldsneyti til frambúðar.

Mismunandi sjónarmið takast á

Smæð innlends markaðar er þó ekki eina hindrunin sem blasir við. Eins og sakir standa ríkir óvissa um framtíð rammaáætlunar og ekki hefur tekist að afgreiða þriðju rammaáætlun frá Alþingi. Dregið hefur úr áhuga á að beisla vatnsorkuna sem hefur leitt til þess að áhugaverðir valkostir eru í mikilli óvissu.

Áhugi á beislun vindorku er mikill eða sem nemur tæplega tvöföldu uppsettu afli allra starfandi virkjana á Íslandi. Fjárfestar og þróunaraðilar á þessu sviði fjárfesta í mælingum og rannsóknum í mikilli óvissu um hvort af verkefnum geti orðið. Stjórnvöld hafa ekki enn markað heildstæða stefnu í þessum efnum eða afmarkað svæði sem sátt á að geta verið um, líkt og gert hefur verið í fiskeldi í sjó hér við land. Lagaleg umgjörð og tafir af þessum sökum geta haft áhrif þá þróun sem þarf að verða til að framleiða megi rafeldsneyti til framtíðar með hagkvæmum hætti á Íslandi. Það ásamt orkuverði er lykillinn að hagstæðu eldsneytisverði á innanlandsmarkaði og samkeppnishæfni í útflutningi rafeldsneytis.

Vindorka sem virkjunarkostur

Beislun vindorku er ekki komin langt á veg hér á landi og víðtæk þekking eða skilningur því ekki mikill enn sem komið er. Mikilvægt er að skoða þennan orkukost betur á landsvísu þannig að umræðan um þennan valkost verði vönduð.

Fjárfestingarkostnaður á hvert virkjað MW hefur alla burði til að vera lægri en í tilfelli vatnsorku og jarðhita. Framkvæmdir við slíkt eru að mestu leyti afturkræfar framkvæmdir og fer nýtingin vel með flestum landbúnaði. Landeigendur njóta góðs af með árlegum greiðslum og sveitarfélög fá fasteignagjöld af hluta fjárfestinganna. Ný störf við þjónustu og viðhald þessara orkuvera verða til. Þannig getur vindorkan, á afskekktum en vindasömum stöðum, með háa nýtingastuðla stutt við byggð í landinu, almenna uppbyggingu og velferð.

Vindorkugarður á c.a. 105 ferkílómetrasvæði gæti framleitt um 1.200 MW í uppsettu afli, að því gefnu að nýtingarstuðlar væru hagstæðir. Það samsvarar um 50% af núverandi orkuframleiðslu landsins.

Til mikils að vinna

Þegar mið er tekið af ofangreindum staðreyndum sést að ekki er sjálfgefið að útflutningur rafeldsneytis frá Íslandi verði samkeppnishæfur í tæka tíð. Þó eru til leiðir til að stuðla að því markmiði. Þar má nefna bætta nýtingu núverandi raforkukerfa en mikilvægt er að hefja sem fyrst framleiðslu á rafeldsneyti þegar rafkerfin eru ekki fullnýtt, svo sem á nóttunni. Hægt væri að framleiða talsvert magn rafeldsneytis í núverandi kerfum en raforkuverð er ráðandi þáttur í verðmyndun á vetni sem er meginhráefni rafeldsneytis.

Nokkur verkefni og hugmyndir sem miða að framleiðslu rafeldsneytis til útflutings eru í undirbúningi á landinu. Sérstaklega áhugavert er að horfa til þess hvernig þessi uppbygging mun einfalda dreifingu rafeldsneytis á hinar ýmsu hafnir innanlands.

Sú vetnisframleiðsla sem fer fyrst af stað er líklegust til að skapa samkeppnisforskot þegar fram í sækir og því mikilvægt að hefjast handa strax. Íslendingar geta ekki leyft sér að fylgjast með þróuninni erlendis og ætla að stökkva á vagninn þegar aðrar þjóðir hafa hafið hagkvæma framleiðslu og útflutning á rafeldsneyti. Á þeim tímapunkti er afar ólíklegt að eftirspurnin eftir íslensku rafeldsneyti verði næg eða framleiðsla nógu hagkvæm, til að íslenskt rafeldsneyti standist erlendan verðsamanburð. Ef beðið er of lengi blasir við að Ísland þarf að flytja inn rafeldsneyti, eftir að orkuskiptin hafa átt sér stað.

Sjálfbærni og matvælaöryggi

Framleiðsla rafeldsneytis unnið úr endurnýjanlegum orkugjöfum yrði ekki aðeins mikilvæg í efnahagslegu tilliti fyrir Ísland. Á spýtunni hangir einnig sjálfbærni landsins sem tryggir orkuöryggi og aukið matvælaöryggi þjóðarinnar. Í dag eru Íslendingar háðir erlendum orkugjöfum við samgöngur, skipaflutninga og matvælaframleiðslu. Staðan er sú að tvær mikilvægustu atvinnugreinar þjóðarinna, þ.e. sjávarútvegur og ferðaþjónusta byggja tilveru sína á innfluttu eldsneyti. Nú er tækifæri til að breyta því.

Sjálfbærni hvað rafeldsneyti verðar er hins vegar að öllum líkindum háð því að Ísland nýti möguleika sína og hefji þróun á framleiðslu rafeldsneytis sem hefur útflutning að markmiði. Framleiðsla rafeldsneytis með hagkvæmni stærðar að leiðarljósi, mun þannig verða til þess fallið að lækka raforkuverð á Íslandi og þar með stuðla að hagkvæmari framleiðslu vetnis. Þar mun uppbygging hagkvæmra vindorkuvera skipta sköpum.

Orkuskipti í iðnaði og samgöngum eru handan við hornið. Gífurleg þróun hefur átt sér sér stað á allra síðustu árum í framleiðslu á búnaði til orkuframleiðslu svo sem vindmyllum, sólarsellum og efnarafölum auk rafgreina og rafhlaða. Íslendingar þurfa að taka höndum saman um að byggja upp innviði fyrir framleiðslu á rafeldsneyti eins fljótt og verða má. 

Þessi nýja stoð kemur einnig til með að vera grundvöllur nýrrar þekkingar, nýsköpunar og þróunar og getur skapað spennandi tækifæri í menntun og starfsmöguleikum fyrir komandi kynslóðir. 

Greinin birtist fyrst í Vísbendingu þann 17.09.2021.

---

Mikil þekking í málefnum orkuskipta

EFLA hefur undanfarin ár tekið þátt í mikilvægum verkefnum sem snúast um orkuskipti. Innan raða fyrirtækisins starfa sérfræðingar í fremstu röð þegar kemur að þróun hugbúnaðar- og tæknilausna fyrir aðila sem vilja leiða vegferð orkuskipta og orkunýtingar. EFLA hefur jöfnum höndum tekið þátt í innlendum verkefnum og erlendum samstarfsverkefnum og fylgst þannig vel með alþjóðlegri þróun. Innan EFLU hefur orðið til þekkingarnet sem viðskiptavinir og samfélagið allt mun njóta góð og í þeirri mikilvægu vegferð hyggjast sérfræðingar fyrirtækisins í orkuskiptum áfram leggja lið.

Viltu vita meira? Velkomið að senda okkur línu ef þú vilt fræðast meira um þjónustu EFLU í málefnum orkuskipta. 

Hafa samband