Strømprisene til de ulike kraftformene er viktige tall fordi de forteller hvor mye ressurser de krever og selvfølgelig hvor mye forbrukerne skal betale. I tillegg gjør en lav strømpris det mer attraktivt å bruke strøm i stedet for olje og gass. Elbil i stedet for bensinbil er et eksempel. Billig strøm kan derfor være et bra klimatiltak.
Hvordan finner man da prisen? En måte er å se hva forbrukerne betaler i ulike land, en annen måte er å beregne Levelized Cost of Energy (LCOE).
LCOE
LCOE er et mål på utbygging- og driftskostnadene til et kraftverk i forhold til energimengden produsert i løpet av kraftverkets levetid. Norges vassdrags- og energidirektorats (NVE) estimater over LCOE kan ses i figuren nedenunder. Merk at NVEs estimater inkluderer avfallshåndtering og dekommisjonering for kjernekraft, men ikke for vindkraft hvor store mengder søppel produseres hvert 20. år.
NVEs estimater for LCOE https://www.nve.no/energiforsyning/energiforsyningsdata/kostnader-i-energisektoren
Priseksempel på SMR (BWRX-300 i grønt) https://aris.iaea.org/PDF/BWRX-300_2020.pdf
Her kan man se at NVE beregner vindkrafts LCOE til å være lavere enn vannkraft som igjen er lavere enn standard kjernekraft, kull-, gass- og solkraft. Dette betyr at NVE beregner kostnadene knyttet til å bygge og drive vindkraftverk til å være lavere enn vann- og kjernekraftverk. Spørsmålet er hva man kan bruke dette til. Hvis du er en investor som skal bygge et enkelt kraftverk er LCOE nyttig. Da kan du regne ut forventet fortjeneste basert på LCOE og kraftprisen i øre/kWh. Vil du vite det så har vi laget en kalkulator: er kjernekraft god butikk?.
Hvis du derimot er en politiker som skal velge et lands energistrategi er LCOE lite nyttig. Grunnen til dette er at LCOE ikke tar høyde for systemet rundt kraftverket. Et kraftverk trenger et fungerende kraftnett i balanse for å fungere, og dette er ikke gratis. Hvor dyrt det er avhenger av de andre kraftverkene i kraftnettet. Hvis du har et kraftnett med kun vann- eller kullkraftverk vil det være lett (og billig) å balansere kraftnettet fordi man kan justere strømproduksjonen, men hvis man har store mengder sol- og vindkraftverk vil det være utrolig vanskelig og dyrt. Den enkle forklaringen er: Mennesker trenger strøm til varme og matlaging uansett om det blåser eller ikke. Og det er billigere hvis vi får strømmen når vi trenger den og der vi trenger den.
Den detaljerte forklaringen er at når sol/vind-andelen øker så trenger man flere backupkraftverker, flere kraftlinjer i naturen for å flytte på strømmen mellom regioner, flere kraftkabler til utlandet og hvis andelen er høy nok må man også betale andre kraftverk for å skru ned produksjonen. I tillegg kommer kannibaliseringseffekten: Alle vil selge strøm når det blåser og ingen kan selge strøm når det er vindstille. Dette fører igjen til at prisen er lav når vindkraftverkene kan selge strøm og høy når de ikke kan selge. Da blir det vanskelig å tjene penger!
Resultatet er altså at LCOE blir mindre relevant når man øker sol/vind-andelen. Det kan måles ved at man sammenligner LCOE med de totale systemkostnadene, og det har faktisk det anerkjente Potsdaminstituttet gjort. De sammenlignet utbyggings- og driftskostnadene (LCOE) med de totale systemkostnadene (kalt System-LCOE). Figuren nedenfor viser en sammenligning av LCOE og System-LCOE for Tyskland.
Her viser x-aksen andelen vindkraft og y-aksen viser strømprisen i øre/kWh. Datagrunnlag fra https://www.neon-energie.de/Ueckerdt-Hirth-Luderer-Edenhofer-2013-System-LCOE-Costs-Renewables.pdf.
Denne figuren viser at hvis man kun setter opp et par vindmøller så påvirkes ikke kraftsystemet og den totale prisen (System-LCOE) blir lik prisen for møllene (LCOE). Men hvis man setter opp mange vindmølleparker så kommer det store ekstrakostnader. Figuren viser at disse ekstrakostnadene øker kraftigere og kraftigere når vindandelen øker. Vi kan bare håpe at denne trenden ikke fortsetter opp til 100 % vindandel. Ny forskning viser faktisk at modellene og prognosene fra denne artikkelen stemte godt overens med virkeligheten og at sol- og vindkraftverk får mye dårligere betalt for strømmen sin enn andre kraftverk fordi de produserer på feil tidspunkt. Også NVE-sjef Kjetil Lund sier seg enig i at priskannibalisering kan være et problem med mye havvind.
Dessverre ser det mørk ut for dette hvis man ser på forskning fra USA. Forskere fra MIT har beregnet strømprisene for solfylte California ved 50 % og 100 % fornybar til å være henholdsvis ca. 50 øre/kWh og 1600 øre/kWh! (49 $/MWh og 1612 $/MWh) https://www.technologyreview.com/2018/07/27/141282/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/! Og disse beregningene antar at batterier blir mye billigere enn de er i dag. Annen forskning fra Potsdaminstituttet har vist at det er såkalte curtailment costs (kostnaden ved å skru av vindmøllen/solcellepanelet når man ellers kunne solgt strøm) som dominerer når vind/sol-andelen blir høy, og at den har en tydelig eksponensiell utvikling https://econpapers.repec.org/article/eeeeneeco/v_3a64_3ay_3a2017_3ai_3ac_3ap_3a568-582.htm.
Konklusjonen er altså at man ikke kan si at vind- / solkraft er billig kun basert på LCOE. Det blir litt det samme som å se på jordbærprisen i juli og bestemme seg for å leve på jordbær året rundt. Det går kanskje greit å leve på jordbær en måned, men for hver ekstra måned man kommer nærmere vinteren blir det mye dyrere.
Dagens priser i Europa
Hvis vi sammenligner hva den jevne europeere betaler for strøm vil man se at Danmark og Tyskland med sine vindmøller ligger på pristoppen, mens Frankrike og Sverige med sine kjernekraftverk er billigst. Tall fra EUs statistikkontor Eurostat viser at tyskerne og danskene betalte 50 % – 80 % mer for strømmen enn franskmennene og svenskene https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Electricity_price_statistics. Dette er ikke tilfeldig. For etter at Tyskland begynte å stenge kjernekraftverk økte prisene med 28 % https://www.cleanenergywire.org/factsheets/what-german-households-pay-power. I tillegg har Tyskland blitt mer avhengig av gasskraft, noe som til og med har smittet over på de norske strømprisene i vinter.
Kostnadene ved Kjernekraft
Det er altså klart at dagens kjernekraft er billigere enn både vind- og solkraft når man ser på systemkostnadene, men hvilke priser er egentlig mulig med kjernekraft? Hvis man ser på de ulike kostnadene ved kjernekraft kan det faktisk bli mye billigere enn det allerede er. De største utgiftene ved et kjernekraft er renteutgifter ved lån og konstruksjonskostnader. Brensel og drift står for en forholdsvis lav andel av kostnadene, og håndtering av brukt brensel er overraskende billig. Som et eksempel kan man se på kostnadsfordelingen til Storbritannias nye kjernekraftverk:
Renteutgiftene er overveldende, hvilket skyldes at bankene som låner ut er usikre på om fremtidige politikere plutselig stenger kraftverket før lånet er nedbetalt. En enkel løsning er at staten enten finansierer kraftverket eller stiller som garantist. Og konstruksjonskostnadene kan reduseres kraftig ved at flere land går sammen og lager standardiserte kraftverk som masseproduseres. En kostnadsreduksjon på 50 % – 75 % bør være mulig I følge Dieter Helm, professor i energipolitikk ved University of Oxford, kan man halvere kostnaden bare ved å bruke statlig finansiering: «Governments can borrow much more cheaply than private companies and that lower cost of borrowing can drastically reduce the ultimate cost. Hinkley Point C would have been roughly half the cost if the government had been borrowing the money to build it at 2%, rather than EDF’s cost of capital, which was 9%.» https://www.bbc.com/news/business-44363366. Faktisk har britene akkurat lansert en ny finansieringsmodell for kjernekraft, der man reduserer lånets størrelse, lånets rente og lånets tid for å unngå disse rentekostnadene.https://www.gov.uk/government/news/new-finance-model-to-cut-cost-of-new-nuclear-power-stations
Kraftverkene kan gjøres enda billigere ved å bygge mange små kraftverk etter samlebåndsprinsippet – såkalte Små Modulære Reaktorer (SMR). Ikke bare sparer vi da penger på planlegging, utvikling og economics of scale. Byggetiden blir mye kortere (et par-tre år), og da løper rentene i kortere tid. Og kanskje viktigst av alt blir usikkerheten rundt prosjektene mye lavere når man vet at akkurat dette designet har blitt bygget et titalls ganger før. Bildet øverst i artikkelen viser forventet LCOE på GE Hitachis SMR kalt BWRX-300. Andre selskaper som blant annet Rolls-Royce og NuScale har lansert lignende SMR-konsepter, og de har til felles at de lager billige kraftverk basert på velprøvde vestlige reaktorer. Et argument for at dette er billigere enn vindkraft er at både Romania og Polen planlegger å kjøpe disse reaktorene i stedet for å følge Tysklands fotspor.
For å oppsummere: Kjernekraft er allerede mye billigere enn sol- / vindkraft, og kan bli enda billigere enn det allerede er bare politikerne ønsker det.