Norge opplever denne høsten rekordhøye strømpriser, og nye overføringskabler til både Tyskland og Storbritannia har fått mye av skylden. Som en del av et europeisk kraftmarked bidrar vi til mer fornybar kraft og reduksjon av CO2-utslipp. Men vi blir prisgitt været, og på lengre sikt også klimaendringer. Hva slags marked er vi blitt en del av?

Økt behov for strøm

I Norge produserer vi strøm først og fremst fra vannkraft i tillegg til noe vind. Hvor mye strøm vi kan produsere avhenger derfor av nedbør og vind, faktorer som varierer over tid og geografi. På den andre siden er etterspørselen etter strøm i Norge i stor grad styrt av temperatur. Vi bruker mer strøm til oppvarming på kalde vinterdager enn på varme sommerdager.

Men vi har også økt behovet ved å fyre oljeplattformene våre på elektrisk strøm og å kjøre mer elbil. Planer om store datasentre, bitcoin-mining og batterifabrikker kan føre til en ytterligere økning.

Varierende strømkilder

Vind og solkraft er veldig billige kilder til energiproduksjon. Innsatsfaktorene, altså den naturgitte vinden og solen, er helt gratis. Teknologiutviklingen har også gjort vindmøller og solcellepaneler relativt billige. I et strømmarked der mye kraft er generert fra varierende kilder som vind og sol, må man ha en stabil kraftproduksjon i bakhånd for å balansere mot etterspørselen. Dette kalles balansekraft.

• Rekordhøye strømpriser: Folk kan ikke alltid velge når de bruker strøm
  

I Tyskland, for eksempel, som har mye variabel vind- og solkraft, kommer balansekraften fra kull- og gasskraftverk (atomkraft skal fases ut i 2022). Prisene på gass og kull er veldig høye nå, og da blir strøm produsert på slike innsatsfaktorer også tilsvarende dyr.

Hvordan fungerer NordLink-kabelen?

En av tankene bak NordLink-kabelen til Tyskland er å bruke norske vannmagasiner som et batteri for tysk vind og sol. Blåser det «for mye» i Tyskland, kan de eksportere billig vindkraft til Norge. Vi sparer denne kraften ved å holde tilbake vann i våre vannmagasiner. Hvis det blir mangel på strøm i Tyskland, kan vi sende tilbake norsk vannkraft.

Hvordan strømmen veksles mellom Tyskland og Norge gjennom NordLink, er bestemt av prisforskjellene mellom de to landene. Er strømmen dyrere i Tyskland, vil produsentene i Norge selge så mye de kan gjennom kabelen.

Erfaringene vi har så langt er at vi nå i høst «importerer» europeiske CO2-utslipp. Kraften som vi får gjennom kabelen fra Tyskland, er skalp av blant annet gass og kull. I sommer, derimot, var det relativt lite vind i Europa, noe som ga muligheter for å eksportere norsk vannkraft til en gunstig pris.

Billigere strøm i nord enn i sør

Vannkraftprodusentene optimaliserer sin produksjon, og regner med at det kommer nedbør som skal fylle magasinene. Men hvordan været oppfører seg i snitt skjer sjelden i praksis, og i sommer regnet det lite. Den veldig lave vannstanden i magasinene i Norge kan fylles opp med høstregnet. Men hvis det blir for kaldt, kommer nedbøren som snø og vi må vente til vårsmeltingen før vi får glede av den.

Det er også nettforbindelser til Sverige og Danmark, foruten den nye kabelen til Storbritannia. Interessant nok er det nå veldig billig strøm i Nord-Norge, under en tidel av prisene vi har i Sør-Norge. Bedre overføringskapasitet mellom nord og sør kunne ha utjevnet noe av forskjellene.

Slik fungerer strømbørsen

Prisene på strøm bestemmes i daglige auksjoner i ulike land. Hva prisen er for din strøm akkurat den timen du leser denne kronikken, ble bestemt i går på den nordiske strømbørsen NordPool. I går samlet NordPool inn tilbud på hvor mye de ulike produsentene er villige til å produsere og hva de vil ha betalt for dette. Børsen rangerer disse tilbudene, fra den billigste til den dyreste der de også legger sammen volumene. Når de sammenlagte volumene treffer etterspørselen, leser børsen av hva prisen på det siste produserte volumet er. Resultatet er at den dyreste produsenten setter prisen for alle.

Slik er det også i Tyskland. Hvis for eksempel vind og sol dekker 90 prosent av etterspørselen, må kull og gass stå for de resterende 10 prosentene. Kull og gass er dyrere enn vind og sol, og prisen på strømmen blir da bestemt av kull- og gassprodusentene. Hvis vi i Norge trenger tysk kraft gjennom NordLink-kabelen, får vi den tyske prisen med på kjøpet inn i Norge. I vår husker kanskje noen at strømprisene var ekstremt lave i Norge, noe som skyldtes god tilgang på billig vannkraft som dekket all etterspørsel.

Negativ strømpris og CO2-marked

I Tyskland blir prisen på strøm noen ganger negativ, det vil si, man får betalt for å bruke den! Siden ren kraft har prioritet i det tyske nettet, må kull og gass vike plass hvis det er mye vind. Men for disse kraftverkene kan det lønne seg å lage strøm med tap over en kortere periode i stedet for å stenge produksjonen. Altså, de betaler noen for å bruke mer strøm. De fornybare produsentene er subsidierte, som gjør at de likevel tjener penger. Gjennom NordLink-kabelen kan Norge i perioder derfor få betalt for å importere tysk strøm.

Strømregningen vår inneholder i disse dager også kostnaden for å slippe ut CO2. Kull- og gasskraftverkene i Europa er nødt til å kjøpe slike rettigheter i et marked for CO2. Prisen for utslipp er nå høy, noe som er med å drive prisene på strøm opp. Det som kan oppleves som et paradoks er at vi i Norge nå implisitt betaler full CO2-avgift i form av utslippsrettigheter på all strøm, selv om bare en liten del av strømmen vi bruker kommer som importert kull og gasskraft fra Tyskland.

Varierende værforhold har i år ført til raskere skifte mellom høye og lave strømpriser. Vi i Norge svinger mellom å dra fordelen av billig tysk vindkraft til å måtte betale for utslipp som skjer i Tyskland. Arvesølvet vårt går opp i røyk i tyske kullkraftverk, iallfall kan det virke slik på norske forbrukere akkurat nå som vi betaler for røyken og får mest vannkraft i ledningene.

Hva blir strømprisene fremover?

Den siste rapporten til FNs klimapanel IPCC peker i retning av at vi oftere kan oppleve lange tørke- og regnperioder, hyppigere forekomst av sterk vind og ekstreme temperaturer. Variasjoner i været kan bli større både fra time til time, men også mellom forskjellige geografiske områder. Dette fører til økt tilgang til fornybar kraft i perioder, men også perioder der vi er nødt til å ha god tilførsel av balansekraft. I juli 2019 måtte flere atomkraftverk i Europa stenge ned fordi elvene som brukes til kjøling av atomkraftverkene ble for varme etter en hetebølge.

Fra avanserte klima- og meteorologiske modeller kan man lage fremskrivninger i hvordan været vil utvikle seg inn i de 30 neste årene. I et forskningsprosjekt sponset av UiO:Energi ser vi på hvordan man kan sørge for jevn produksjon av fornybar strøm som møter etterspørselen og målene for klimagassutslipp. Vi finner at vind og solparker burde konsentreres. For eksempel er Nordsjøen et gunstig område for vindparker. Men den høye variasjonen i værmønstre over korte tidsrom peker også mot en viss geografisk spredning for å jevne ut produksjonen. De gode nyhetene er at vi kan møte etterspørselen i et lavutslippssamfunn med stort innslag av fornybar kraft. Men vi trenger mer av den, også i Norge.

Tilgang på store batterier kan også jevne ut produksjonen fra fornybar kraft. Vi kan lagre vindkraften til vi trenger den. Hele elbilparken i Norge, for eksempel, utgjør et stort batteri. I prosjektet EMPOWER, også finansiert av UiO:Energi, skal vi se på batteriers rolle i vårt fremtidige energisystem.

Vi er uansett prisgitt været når det gjelder strøm, og kanskje er den store variasjonen i priser vi har sett i 2021 noe vi må vende oss til.

LES OGSÅ

Rekordhøye strømpriser: Folk kan ikke alltid velge når de bruker strøm

KRONIKK: Hva kan vi gjøre når prisene stiger? Smarte strømmålere og informasjon er ikke nok.

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap