Bengt J. Olsson
LinkedIn: beos
X/Twitter: @bengtxyz
Den här LinkedIn posten fångade min (och andras) uppmärksamhet. Skribenten frågar sig om 1 GW / 4h batterier i SE4 skulle påverka prisbilden där. Genom att ladda vid lågt pris och ladda ur vid högt så både hjälper man systemet att jämna ut priserna, samtidigt som man tjänar pengar på arbitrage. Men hur stor blir effekten när man faktiskt räknar på det här? Eller snarare modellerar och simulerar ett relativt komplett system? Och är det ett billigare sätt få prisutjämning än att använda kärnkraft som föreslås i en kommentar?
Södra Sverige med 5GW / 4h batterier
Eftersom jag håller på att bygga en PyPSA modell av Norden så tyckte jag detta var ett bra case för att göra en enkel fallstudie av. Här är basfallet en dispatch som mycket liknade den faktiska dispatchen i Norden under 2023-2025, och alternativfallet är detsamma fast med 5 GW / 4h batteri adderat. Anledningen till att jag tog till med 5GW är att i min modell är SE3 och SE4 sammanslagna till ett elområde, kallat SE-S. (Modellen har 6 områden DK/NO-N/NO-S/SE-N/SE-S/FI). Med 5GW / 4h fås 20 GWh lagring vilket är en betydande mängd batterikapacitet. Idag finns kanske 3 GWh installerade (som 1h batterier, dvs ca 3GW).
Zon-priset (balansvillkorets dual på bussen i modellen) beräknas i de två simuleringarna och plottas för Januari och Juni. Och kurvorna illustrerar väl hur batteriet har god verkan på de korta prisspikar som fås på sommaren, men mindre effekt på vintern då priset ändrar sig långsammare, drivet av långsammare temperatur eller vindvariationer, och det finns mindre av billig el för att ladda batterierna. I någon mening uppför sig batteriet som ett lågpassfilter mot prisvariationerna, där snabba variationer under 4h effektivt reduceras, men för långsammare variationer är nyttan mindre.
Jämförelse 10 GW / 10h batterier vs 2.5 GW extra kärnkraft
En annan intressant kontrafaktisk jämförelse är ju batterier vs kärnkraft, eftersom det nämndes i en kommentar. Låt oss anta att ett 10 st 4 GWh batterier kostar som 1 GW kärnkraft. (Har grovt antagit att 1 GWh kostar 0.25 GUSD och 1 GW kärnkraft 10 GUSD. Väldigt grova siffror för en principiell jämförelse.) Så låt oss köra två varianter av basfallet:
- 10 GW / 10h ( = 100 GWh) batterier, eller
- 2.5 GW ytterligare kärnkraft
I den här första ordningen så skulle det kosta ungefär lika mycket. Batterierna får här en längre lagringstid i förhållande till effekt, men det borde vara görligt. Utfallet blir i den här jämförelsen:
Här ser man tydligt hur den större kapaciteten lagring har en kraftigt medelvärdesbildande effekt på priset. Fast det som framförallt slår en är att kärnkraft inte nämnvärt bidrar till att jämna ut priserna, men däremot till att sänka dem. Om vi tittar över hela intervallet 2023-2025 så får vi följande resultat:
SE-S pris 2023-01-01 – 2025-12-31 (EUR/MWh):
Fall Medel P5 P95 SD
------------------------------------------------------------
Basfall (run68) 51.6 8.4 131.5 42.1
Batteri 10 GW / 10h (run69) 51.2 13.0 117.8 34.0
+2.5 GW kärnkraft (run70) 38.9 1.5 117.5 40.4
(Notera att basfallets medelpris ligger ca 4 öre över the faktiska utfallet under 2023-2025 vilket är en modellartifakt, men här gör vi framförallt en differensstudie, där skillnaden är mer viktig än det absoluta priset).
Både batterier och kärnkraft gör ett gott jobb med att klippa bort peakarna (P95 ~ 118 vs 131 för basfallet). Batterierna drar också upp golvet något, medan kärnkraften ger fler 0-priser. Eftersom vi här kör kärnkraft som “must-run” här så kommer RE källor att curtailas och vatten är på marginalen när priset är nära noll. Inte ett realistiskt driftfall, men poängen är att den tillförda energin från kärnkraften faktiskt sänker medelpriset (här med ca 25%), till skillnad från batterier som bara omfördelar priserna.
I den bästa av världar har man båda – kärnkraft för lägre priser (och stabiliserande baskraftgenerering) och batterier för jämnare priser. Man kan ju givetvis isf kärnkraft lägga på vind och solkraft istället, men för att jämförelsen ska vara rättvis så ska då kostnaden för vind+sol+batterier vara jämförbar med kärnkraft. Känns som om det vore nästa fall att undersöka. Stay tuned, uppdaterar den här posten när det är gjort!