Vêret som skapar trøbbel for framtidas straumnett
Vêr og vind, eller nettopp for lite vind, vil ha meir og meir å seie for Europas straumnett ettersom fornybar kraft tek over
Her i Noreg er me vane med at vêret har stor betyding for straumprisane: er det eit tørt år eller let snøsmeltinga venta på seg, kan ein forventa skyhøge straumrekningar. Det er ein marknadsmekanisme som prøver å fortelja oss at det er lite straum til overs: magasina er nesten tomme!
Opp til nyleg har dette vore eit ganske særnorsk fenomen i den forstand at Noreg er det einaste landet i Europa som får meir enn 90 prosent av straumen sin frå vasskraft. Det meste av krafta i resten av Europa har derimot blitt produsert i kol-, gass- og kjernekraftverk, som kan «gje gass» uansett vêr.
Dette blir det snart slutt på: EU har bestemt seg for å kutte klimagassutslepp med 90 prosent innan 2040, og det betyr mykje meir vind- og solkraft. Kva type vêr utgjer den største risikoen for eit slikt energisystem?
Me tek ein liten tur innom meteorologi. Som kjent er meteorologar ganske opptatte av vêrvarsling. Du og eg tenkjar kanskje mest på om det blir regn imorgon, men ser ein på dei store bevegelsane i atmosfæren, er det mogleg å spå trendar litt lenger fram i tid.
Ofte ser ein då på lufttrykket 5-6000 meter over havet, der alt er litt mindre kaotisk enn på bakkenivå. Det som er spennande er at mønsteret me ser i lufttrykket på den høgda, over heile Europa og nord-Atlanteren, gjerne faller inn i berre ein av fire ulike kategoriar. Dei ser slik ut:
I skrivande stund ligg det til dømes eit lågtrykk over sørvest-Europa, medan trykket er høgare mot nord og Grønland: me lever i «NAO-»-regimet. ECMWF, varslingstenesta og forskingssenteret i Reading, England, publiserer kvar dag eit oppdatert varsel for utviklinga i regima/kategoriane over dei neste 6 vekene!
Det er langt frå alltid at varselet stemmer på prikken. Likevel ser me at ved å zoome litt ut og fokusere på nokre få overordna kategoriar, so kan det vera mogleg å seie noko om vêret ganske langt fram i tid.
Kva har dette å seie for framtidas energisystem? Jo, hadde det ikkje vore praktisk å kunne spå ein tøff energi-situasjon langt fram i tid? Vi vil gjerne kunne seie noko slikt som «Viss du får typisk Scandinavian Blocking-vêr, då blir det høge straumprisar».
Det er to problem: for det første, korleis finn ein ut koplinga mellom vêr og straumknappheit i framtidas nett? For det andre, stemmer det det eigentleg at det er ein av dei fire standard-kategoriar som fører til den verste straum-situasjonen?
Eg og to andre kollegaer utforska desse problemstillingane i ein artikkel som nyleg vart publisert. Det første me gjorde var å køyra ein detaljert modell av eit hypotetisk framtidig straumnett på 100 prosent fornybar kraft gjennom 40 år med historisk vêr.
Etterpå kan ein lesa ut dei modellerte straumprisane i modellen, som igjen peikar på dei periodane med vanskelegast vêr. Her ser du ein animasjon av korleis straumprisane typisk kan utvikla seg over tid og rom gjennom ein slik periode:
Det er samspelet mellom vêr, overføringskapasitet, energilagring og andre faktorar som avgjer kvar straumen blir knappast; det var grunnen til å køyra ein komplisert modell istaden for å berre sjå på vêrdata og rekna ut når det var overskya og blåste lite.
Etter å ha vald ut periodane med høgast straumpris, kunne me studere vêret i dei periodane. Hovudtrekka stemmer overeins med tidlegare forsking: for framtidas Europa er det kalde periodar om vinteren med lite vind som blir mest utfordrande. Desse periodane kan vare i opp til fleire dagar i strekk, og blir gjerne utløyste av eit høgtrykk som står parkert over Europa og ikkje vil flytte på seg.
Interessant for vår del var at «mønsteret» til vore periodar ikkje stemmer perfekt overeins med dei fire mønstera som tradisjonelt blir brukt i forskingsverda, og som ECMWF freistar å spå 6 veker fram i tid. Heller kan det beskrivast som ein slag vri på Scandinavian Blocking:
Som sagt, eit høgtrykk som kan føre til skyfri himmel, kalde temperaturar og lite vind; spesielt over nordsjøen, som er det beste området til vindkraft som Europa har å by på.
Kanskje dei neste vêrmodellane kan tilpassast mønster slik som desse, for betre å kunne varsle om vanskelege kraft-situasjonar i framtida? Dette kapittelet er uansett ikkje avslutta endå; utfordringa er at det skumle vêrmønsteret nettopp avhenger av korleis energisystemet faktisk ser ut. Og korleis energisystemet ser ut på 2040-talet, det veit ingen.