Idag finns nio kärnkraftsreaktorer i drift kvar i Tyskland efter att dels sju reaktorer stängdes som en direkt följd av kärnkraftsolyckan i Japan, dels att ytterligare en reaktor stängdes senare som inte varit i drift på drygt tre år. De åtta stängda reaktorerna innebär ett bortfall på över 42 TWh, när samtliga reaktorer är stängda 2022 har ca 141 TWh (2010) av den tyska elproduktionen tagits ur bruk. Sverige har årlig elproduktion på ca 145 TWh. Det innebär att Tyskland ska ersätta elproduktion som motsvarar all elproduktion i Sverige.
Redan innan Fukushima-reaktorerna i Japan skadades vid jordbävningen, hade Tyskland beslutat att minska elproduktionen i kärnkraften. Den stora utmaningen efter att man beslutat att stänga ned samtliga kärnkraftverk till år 2022 är att ersätta ytterligare 59 TWh elproduktion fram till år 2030.
Brunkol som energikälla för elproduktion står för 135 TWh under 2010, det är 10 TWh mindre än den svenska elproduktionen under ett år. Fossila bränslen var tänkt att minskas som energikälla med mer än hälften 20 år framåt i tiden. Andra förnybara bränslen skulle då stå för två gånger så mycket elproduktion under 2030 jämfört med i dag.
Vindkraften, framförallt vindkraftparker ute i havet, ska stå för 100 TWh mer och solenergin öka från 10 TWh till 40 TWh. Övriga förnybara bränslen får inte någon avgörande betydelse för tysk elproduktion. Vågenergi och tidvatten finns med i den tyska sammanställningen, men man tror nog inte på att det blir något energitillskott förrän kanske två-tre decennier framåt i tiden.
Kraftig minskning av elproduktionen på 20 år
Den stora minskningen av elproduktion i Tyskland från 597 TWh till 555 TWh 2020, en minskning med över 50 TWh räknar man nog med att klara genom besparingar av el.
Utmaningen blir inte enklare efter beslutet att all kärnkraftsproduktion ska vara avvecklad till år 2022. Då ska ytterligare nära 60 TWh försvinna och man står inför den gigantiska uppgiften att på 20 år minska sin elproduktion med 140 TWh. Att spara el för att nå detta verkar vara en nästan omöjlig uppgift, särskilt som Tyskland är ett av världens större industriländer.
I ett tidigt skede när Tyskland meddelade att kärnkraften skulle avvecklas signalerade en svensk minister att den svenska vattenkraften inte skulle säljas ut billigt för att ersätta det tyska bortfallet i elproduktion.
Sverige är mycket beroende av vattenkraften för el, även om idag mest talas om hur landet ska få mer el från vindkraften. Vindkraftproduktionen har ökat men står endast för 4,88 TWh, att jämföra med 60,9 TWh för vattenkraften år 2010. Nästan lika mycket el (58,5 TWh) ger kärnkraften, tillsammans är de två energislagen ryggraden i svensk energi genom att stå för nära 120 TWh av 142,3 TWh. Värmekraftproduktion står för 18 TWh.
Hushållen har fyrdubblat förbrukningen sedan 1970
Elproduktionen måste öka eftersom de besparingar man drömde om vid kärnkraftsbeslutet för
30 år sen blev aldrig av. Hushållen har istället fyrdubblat förbrukningen sedan 1970 från cirka 12 TWh till cirka 45 TWh. Även sektorn service, dvs skolor, sjukhus etc har ökat sin konsumtion från 10 TWh 1970 till nära 40 TWh i fjol. Både kärnkraft och fossila bränslen behövs helt enkelt flera årtionden framöver. Alternativet är inte acceptabelt för varken industrin eller medborgarna.
De fyra fredade älvarna, Torne älv, Kalix älv, Pite älv och Vindelälven finns det inte någon politisk diskussion om att ändra det beslutet.
– När det är lite vatten i de norska och svenska vattenmagasinen importerar vi från Finland och Danmark. Omvänt kan vi exportera el till dessa länder. De två senaste vintrarna har både Sverige och Norge tvingats importera el eftersom vattenmagasinen inte fylldes tillräckligt före vintern, samt att flera svenska kärnkraftreaktorer stod stilla på grund av att underhållet pågick långt in på vinterhalvåret, säger Inge Pierre, på Svensk Energi.
– Det går att utveckla turbinernas verkningsgrad med så mycket som 3-5 procent, säger Casper Vogt-Svendsen som är vd på Rainpower Kristinehamn AB. De gjorde bra turbiner även på 1950-talet, men på den tiden fanns inga datorprogram som kunde räkna ut hur en turbin skulle fungera för att vara mest effektiv.
Ytterligare 3 TWh
Att höja verkningsgraden från 90 procent till 94 procent kan ge en högre effektproduktion i Sverige som skulle motsvara att kanske få ut upp till 3 TWh mer per år från nuvarande vattenkraftanläggningar. Utan att bygga någon ny produktionsenhet för vattenkraften.
– Man utvecklade turbinerna på 1950-talet genom att bygga modeller som man sedan provade sig fram på genom att bocka plåten i turbinbladen. I dag använder vi databaserade program som kan räkna ut hur turbinbladens skovlar ska konstrueras för att optimeras, fortsätter Casper Vogt-Svendsen.
Det finns tre typer av turbiner, dels Kaplan-turbinen, som ser ut som en propeller och används vid lägre fallhöjder med stora vattenflöden. Francisturbinen är den vanligaste typen av vattenturbin och används vid fallhöjder från ca 40 meter till 500 meter. (Den är den även den vanligaste i Sverige, ja det finns flest Francisturbiner i Sverige). Den tredje varianten är Peltonturbinen och används på fallhöjder över 250 meter. I Norge finns installationer på över 1000 meters fallhöjd.
Utnyttjar överskottsenergi
Rainpower utvecklar alla tre turbintyperna samt även pumpturbiner som är en variant av Francisturbinen. Pumpturbiner utnyttjar överskottsenergi från kärnkraft och vindkraft genom att pumpa vatten upp till ett övre magasin då energipriset är lågt nattetid. Dagtid körs pumpturbinen som turbin. På detta sätt kan man lagra energi för ett effektivt utnyttjande av tillgängliga resurser. Rainpower är även med på utveckling av vågkraft.
– Vi är etablerade i Norge, Sverige, Peru, Schweiz, Turkiet, Canada och Kina, och har i princip hela världen som vår marknad, avslutar Casper Vogt-Svendsen.
