Miðað við tæknilegan áreiðanleika og upplýsingar um hagkvæmni eru einkum þrír orkukostir til að mæta fyrirsjáanlegri raforkuþörf Íslendinga sem nú standa öðrum framar og unnt er að hrinda í framkvæmd samhliða öðrum á næstu árum. Þetta er orkuframleiðsla með vindorku, litlum vatnsorkuverum og varmadælum. Hver þessara þriggja aðferða hentar best tilteknum aðstæðum en þær geta einnig farið vel saman.
Þetta kemur fram í nýrri skýrslu Þórdísar Kolbrúnar R. Gylfadóttur ferðamála-, iðnaðar- og nýsköpunarráðherra um nýjar aðferðir við orkuöflun sem birt var í dag.
Í skýrslunni kemur fram að vindorka skeri sig úr öðrum kostum vegna hagkvæmni og sveigjanleika. Hún geti hentað til orkuframleiðslu þar sem þörf er fyrir lítið uppsett afl, til að mynda innan við 10 megavött, og einnig til að mæta þörf sem er yfir 200 megavött í stóru vindorkuveri. Þarna á milli séu ótal möguleikar, meðal annars uppbygging í hagkvæmum áföngum.
Jafnframt segja skýrsluhöfundar að eftirspurn eftir raforku sé nú umfram framboð. Ef unnt á að vera að mæta aukinni almennri eftirspurn næstu áratugi vegna fólksfjölgunar, tækniþróunar, nýrra umhverfisvænna atvinnuhátta og orkuskipta þá þurfi að auka raforkuframboð. Miðað við orkuspá til ársins 2050 gæti ný orkuþörf orðið um 3.800 gígavattstundir á ári umfram það sem nú er. Þetta svarar til um rúmlega einni og hálfri Búrfellsstöð sem er stórt orkuver með 270 MW uppsett afl og 2.300 GWst orkuvinnslugetu á ári. „Ef hefðbundnum kostum í jarðvarma og vatnsafli fer fækkandi er tímabært að huga að nýjum endurnýjanlegum kostum til að mæta fyrirsjáanlegri þörf,“ segir meðal annars í skýrslunni.
Skýrslan er samin að beiðni Alþingis og fjallar sem áður segir um nýjar aðferðir við orkuöflun. Einkum er fjallað um nýtingu vindorku, sjávarorku og varmaorku með varmadælum. Einnig er stutt umfjöllun um aðra möguleika sem skipt geta auknu máli við orkuöflun á komandi árum. Gerð er grein fyrir stöðu og líklegri framtíðarþróun hagnýtingar þessara orkugjafa og fjallað um margvísleg tæknileg og umhverfisleg úrlausnarefni sem huga þarf að. Þau snerta meðal annars náttúrufar, staðarval, rekstur og förgun.
Einnig er fjallað um lög og lagalegt umhverfi leyfisveitinga. Skýrslan var unnin í atvinnuvega- og nýsköpunarráðuneytinu með aðkomu Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands, Orkustofnunar, Sambands íslenskra sveitarfélaga, Samorku og fyrirtækja innan vébanda þeirra.
Bygging vindorkuvera afturkræf
Allir þættir sem lúta að umhverfisþáttum, hönnun, byggingu, rekstri og förgun vindorkuvera eru vel þekktir og segir í skýrslunni að bygging vindorkuvera sé afturkræf. „Vindorkuver vinna með vindhraða á bilinu 3–25 m/sek. en meðalnýting er um 35 prósent og miðast við fræðilega hámarksnýtingu sem samsvarar því að vindur væri ávallt við hámarksvindhraða,“ segir í skýrslunni. Ekki sé þó hægt að reka raforkukerfi sem byggist eingöngu á vindorku. Annar stöðugur orkugjafi, eins og vatnsorka, þurfi að tryggja grunnafl og mæta álagstoppum. Þegar vindorkan kemur inn minnki vatnsorkuframleiðslan jafnt og þétt.
Framboð af vindorku er mest að vetri, samkvæmt skýrsluhöfundum, þegar vatnsstaða í lónum er lág en minnst á sumri til þegar vatnsbúskapur er góður. Þessa tvær framleiðsluaðferðir fara því vel saman.
Enn fremur kemur fram í skýrslunni að afhendingaröryggi raforku sé ekki nægilega gott. Veikleikar séu í flutningskerfinu og þörf sé á aukinni raforkuframleiðslu í nokkrum landshlutum. Aukin nýting vindorku geti gjörbreytt þessari kröppu stöðu með litlum og meðalstórum vindorkuverum. „Byggingartími vindorkuvers er tiltölulega stuttur og unnt er að auka orkuframleiðslu í áföngum eins og þörf er á til að mæta aukinni eftirspurn. Sjóðandi lágvarmi og lítil og meðalstór vatnsorkuver geta styrkt þetta samspil orkuöflunar enn frekar.“
Styrkur í að kanna smærri virkjunarkosti
Í skýrslunni kemur fram að um allt land hafi vaknað áhugi á virkjunum vatnsfalla sem eru allt frá nokkrum kílóvöttum og upp í fáein megavött. Tugir hugmynda hafi komið fram enda eru virkjanir undir 1 megavatti undanþegnar ákvæðum raforkulaga um leyfi til að reisa og reka raforkuver sem einfaldar aðkomu lítilla framleiðenda. Að auki þurfi þær ekki að tengjast flutningskerfi raforku og því geti verið styrkur í því að horfa til staðbundinna lausna og kanna smærri virkjunarkostir sem kunna að vera í boði.
Skýrsluhöfundar segja að orkufyrirtæki hafi sýnt þessum litlu framleiðendum áhuga enda fari hagsmunir þeirra saman, þ.e. að bæta úr brýnni svæðisbundinni þörf fyrir aukið afhendingaröryggi sem víða standi í vegi fyrir farsælli atvinnu- og búsetuþróun. Þrátt fyrir að smáar vatnsaflsvirkjanir hafi ekki mikið að segja þegar á heildina er litið þá sé mikilvægi þeirra þeim mun meira í svæðisbundnu samhengi.
Nýta má lághita til raforkuframleiðslu
Víða um land er að finna jarðhita sem er um og rétt yfir 100°C. Hann hefur verið notaður í staðbundnar hitaveitur en nokkuð lengi hefur verið ljóst að þennan lághita má einnig nýta til raforkuframleiðslu, segir í skýrslunni. Þá séu önnur efni, sem eru með lágt suðumark og mikinn gufuþrýsting við lágt hitastig, nýtt til að bæta afköst. Þetta séu einkum ammoníak og efnasambönd vetnis og kolefnis. Úr verði sjóðandi lághiti í svokölluðu tvívökvakerfi.
Framleiðsla raforku úr lághita virðist vera að fá aukið vægi sem bæta muni nýtingu jarðhitaauðlindarinnar. Varmadælur eigi möguleika á að vinna sér veigamikinn sess í svæðisbundnu samhengi og í heildarorkuframleiðslu landsins. Þær geti átt þátt í að tryggja hagkvæma orkuframleiðslu og orkuöryggi. Varmadælur geti til dæmis leyst af hólmi rafkyntar hitaveitur sem kosta ríkissjóð nú um 200 milljónir króna á ári.
Varmadælur byggjast á þekktri og margprófaðri tækni
Varmadælur byggjast á þekktri og margprófaðri tækni við framleiðslu hitaorku, samkvæmt skýrsluhöfundum. Varmi er fluttur frá stórum varmalindum sem búa yfir frekar lágum hita. Með varmadælu er hitinn hækkaður og fluttur til smærri og heitari varmaþega. Þannig er unnt að flytja varmaorku með minni raforku en þyrfti til að hita varmaþegann beint og spara þar meðraforku hlutfallslega.
Nýting varmadælna er sögð fyrst og fremst til að mæta kröfu um orkuskipti við húshitun á stöðum þar sem hitaveita er ekki til staðar og hita þarf með niðurgreiddu rafmagni, eða þar sem hitaveita annar ekki aukinni eftirspurn. Í skýrslunni kemur fram að síðari kosturinn sé sérstaklega hagkvæmur þar sem tiltölulega hátt upphafshitastig lækki kostnað við hitahækkunina. Sama gildi þar sem unnt er að nýta bakvatn í lokaðri hringrás hitaveitu. „Í raun má segja að ekkert upphafshitastig í varmalindinni sé tæknilega útilokað en því lægra sem það er því hærri verður kostnaðurinn við hitahækkunina.“
Orka sjávar mikil en umhverfið tærandi
Enn önnur virkjunarleið er nefnd í skýrslunni en þróun tækni til að virkja sjávarorku á hagkvæman hátt hefur samkvæmt henni vaxið fiskur um hrygg síðustu áratugi. „Fjöldi þróunarverkefna er í gangi og ótal útfærslur hafa litið dagsins ljós. Sjávarfallavirkjanir sem nýta straum í afmörkuðum farvegi eru einu fullþróuðu sjávarorkuverin og eru nokkur slík starfrækt í sjó. Þær byggjast á hreyfiorku þar sem hverfill er settur í straum (straumvirkjun) eða stöðuorku þar sem straumrás er stífluð og hæðarmunur virkjaður (stífluvirkjun),“ segir í skýrslunni.
En jafnframt kemur fram að þótt orka sjávar sé mikil sé umhverfið tærandi og slítandi fyrir allan búnað sem setur þróuninni nokkrar skorður auk fleiri þátta. Framtíð sjávarorkuvirkjana sé nokkuð óljós vegna samkeppni frá öðrum kostum.
Þróa þarf áfram endurnýjanlegt eldsneyti
Endurnýjanlegt eldsneyti eins og lífdísill eða metanól eru nokkuð sér á báti í þessari umfjöllun enda ætlað til notkunar í samgöngum fremur en til rafmagnsframleiðslu fyrir heimili eða fyrirtæki. Engu að síður er skýrsluhöfundum ljóst að þróa þurfi áfram framleiðslu þess hér á landi einkum þegar unnt er að nota innlendar uppsprettur eins og sorphauga og búfjárúrgang. Sama gildi um föngun og hagnýtingu koltvísýrings sem til verður í málmvinnslu og jarðhitavirkjun. Í framtíðinni muni samgöngutæki líklega verða drifin áfram af endurnýjanlegu eldsneyti, rafmagni og vetni.
