Tidligere studier indikerer utfordringer ved integrasjon av vind- og solkraft. Variabiliteten og
lokasjonen av vind- og solkraft knyttes til disse utfordringene. Økende markedsandeler av
variabel kraftproduksjon kan forsterke utfordringene dersom kraftsystemet evne til å tilpasse
seg disse overstiges.
I denne studien brukes varighetskurver for residuallast for å undersøke hvordan økende
markedsandeler av vind- og solkraft påvirker følgende systemmessige utfordringer i de
skandinaviske landene: behov for reservekapasitet, reduksjon av brukstiden eksisterende
mellomlast- og grunnlastteknologi, og overproduksjon. Varighetskurven for residuallast
inneholder viktig informasjon om variabiliteten til vind og sol, korrelasjonen med forbruket.
Residuallasten er beregnet ut i fra historiske forbruksdata og produksjonsserier for vind- og
solkraft. Disse er gjort på timenivå fra 1996 til 2012.
Ved 1% markedsandel for sol er kapasitetskreditt mindre enn 4%. For vind ved tilsvarende
markedsandel kapasitetskreditten er høyere (32% i Danmark, 23% i Norge 23% og 16% i
Sverige). Redusert brukstid for mellomlast for vind ved 50% markedsandel er høyere i Norge
(78%) enn i Sverige (71%) og Danmark (66%). For sol er reduksjonen mindre ved tilsvarende
markedsandel (37% i Danmark og 30% i Sverige). Reduksjonen i brukstid for grunnlast ved
40% markedsandel er større for sol (16% i Sverige og 15% i Danmark) enn for vind (10% i
Danmark, 7% i Sverige og 4% i Norge). Andelen overproduksjon ved 50% markedsandel er
større for sol (52% i Sverige og 48% i Danmark) enn for vind (11% i Danmark, 9% i Sverige
og 5% i Norge).
Resultatene finner at sol i større grad enn vind øker behovet for reservekapasitet, reduserer
brukstiden for grunnlast og overproduserer. Vind vil i større grad enn sol redusere brukstid for
mellomlast. Som ventet finner studien at utfordringene øker når markedsandelen av variabel
kraftproduksjon blir større. En fornuftig miks kan dempe utfordringene, men den optimale
miksen varierer avhengig av land og hvilken utfordring man ser på.
***Abstract***
Previous studies indicate integration challenges for wind and solar power generation.
Variability and location are linked to these challenges. Increasing market share of variable
power generation can amplify these challenges if these exceed the power system’s ability to
adapt.
This thesis uses residual load duration curves to examine how increased market share of wind
and solar power in affect the following challenges in the Scandinavian countries: the need for
reserve capacity, reduction in full load hours of existing intermediate and baseload
technologies and overproduction. Information about wind and solar variability, as well as
correlation with power consumption is contained in the residual load duration curve. Residual
load is calculated using historical power consumption and production series for wind and
solar with an hourly temporal resolution from 1996 to 2012.
At 1% market share of solar capacity credit is less than 4%. For wind at the same market
share, the capacity credit is greater (32% in Denmark, 23% in Norway and 16% in Sweden).
The reduction in full load hours for intermediate load at 50% market share of wind is greater
in Norway (78%) than in Sweden (71%) and Denmark (66%). At the same level of
penetration, this reduction in smaller for solar (37% in Denmark and 30% in Sweden). The
reduction in full load hours for base load at 40% market share is greater for solar (16% in
Sweden and 15% in Denmark) than for wind (10% in Denmark, 7% in Sweden and 4% in
Norway). The amount of overproduction at 50% market share is greater for solar (52 in
Sweden and 48% in Denmark) than for wind (11% in Denmark, 9% in Sweden and 5% in
Norway).
The results find that solar to a greater extent than wind increases the need for reserve capacity
and reduction of full load hours for base load, as well as overproduction. Wind will to greater
extent than solar increase the reduction of full load hours for intermediate load. As expected,
the study finds that the challenges increase with greater penetration of variable power
generation. A reasonable mix can reduce these challenges. However, the optimal mix vary
depending on the country and challenge one consider
