Storskala pumpekraft

Rapporten er ein økonomisk analyse av storskala pumpekraftverk i Noreg. Analysen er aktuell fordi ENTSO-E har spurt Noreg og Statnett SF om å kontrollere om det er aktuelt å bygge ut 14 000 MW pumpekraft i Noreg. I analysen brukast modellane Samkjøringsmodellen, ReOpt og Samtap, samt eit Basis-datasett for 2030 frå Statnett SF. Samkjøringsmodellen er ein etablert modell for analyse av hydrotermiske kraftsystem og gjev eit godt inntrykk av korleis kraftsystemet fungerer. ReOpt er ei detaljert re-optimalisering av kraftsystemet med gitte reservoarnivå frå Samkjøringsmodellen, som er laga for å kunne takle kaftsystem med store mengder uregulerbare energikjelder. Modellen er ein protoversjon og må kontrollerast. Samtap er ei detaljert simulering av kraftsystemet slik som ReOpt, men nyttar iterasjonar og strategiar for å løyse problemet. Den første delen av rapporten forklarar korleis pumpekraftverk, Samkjøringsmodellen og ReOpt er oppbygd og fungerer. Vidare vil framgangsmåte for analysen bli forklart. I analysen blir det forsøkt å endre på totalkapasiteten til pumpekraftverk, totalkapasitet på mellomlandsforbindingar (overføring mellom land), kapasitetar på forbindingar i Noreg og Norden, verknadsgraden til pumpekraftverk og ulike kraftverdiar (prisar) i Europa. I rapporten omfattar Europa Tyskland, Nederland og Storbritannia. Kraftverdiane i Europa er faste under analysen, noko som vil vere ein svakheit.Bruk av ReOpt fører til at kraftsystemet blir nytta maksimalt. Å bruke ReOpt gjev dermed klare forskjellar i korleis dei ulike kraftverka og forbindingane blir brukt i forhold til i Samtap. I ReOpt blir pumpekraftverk brukt til sesong- og døgnpumping. I tillegg brukar ReOpt maksimalkapasitet i periodar der det er gunstig. Døgnpumping blir ikkje tatt høgde for i Samtap. Dei økonomiske resultata viser likevel små forskjellar. Verdien av ReOpt er større når kraftsystemet endrar seg og tilknytingane til Europa blir sterkare. Men slik situasjonen er i dag gjev Samtap tilstrekkelege resultat.Å bygge ut pumpekraftverk i Noreg er ein lang prosess. Slik situasjonen er i dag krev det store utbyggingar av forbindingar mellom Noreg og Europa, samt at kraftverdiane i Europa er tilnærma uforandra, for at pumpekraftverk skal vere lønnsamt. For at det skal vere aktuelt å bygge ut pumpekraft må kapasiteten på mellomlandsforbindingane vere vesentleg større enn kapasiteten på pumpekraftverka. Årsaka til dette er at pumpekraftverk som blir brukt til døgnpumping ofte bestemmer kraftverdien. Ved utbygging 14 250 MW pumpekraft må kapasiteten på mellomlandsforbindingar vere på 17 000 MW. Utbygging av pumpekraftverk og mellomlandsforbindingar gjev utslag på overskotet for konsumentar, produsentar og samfunnsøkonomien. Dersom pumpekrftverka skal vere lønnsame vil overskotet til konsumentane bli kraftig redusert, medan produsentane vil få ein tilsvarande auke i overskotet. Samfunnsøkonomisk er storskala pumpekraft lite lønnsamt for Norden. Norden vil tape, medan Europa vil tene. Det beste for Norden vil vere å bygge ut 950 MW pumpekraft og 14 100 MW mellomlandsforbindingar. Desse tala er berre ei tilnærming, på grunn av at det ikkje er testa med kontinuerlege storleikar. For at storskala pumpekraft skal bli samfunnsøkonomisk lønnsamt må kraftverdiane i Europa endra seg vesentleg. Utbygging av pumpekraft kan bli aktuelt med mindre endringar av kraftsystemet. Analysen har ikkje tatt med restriksjonar for tidsforseinkingar og maksimal endring av produksjon, reservoarnivå og kraftflyt. Dette vil skape ein urealistisk høg fleksibilitet. Restriksjonane vil påverke lønnsemda til pumpekraftverk både positivt og negativt og er ei intressant problemstilling for framtidige analysar av pumpekraft

Detailed long‐term hydro‐thermal scheduling for expansion planning in the Nordic power system

acceptedVersio