I den allmänna debatten förekommer ofta tankar på att få lägre elpriser om man bygger ut elnätet. Tvärt emot den vanliga mediala bilden är att överföra el mycket kostsamt, rejält mycket dyrare än att flytta bränslen och gaser i rörledningar. Varför är det så?
I den allmänna debatten, dels om energi i största allmänhet, dels om grön omställning, spelar överföring av energi en viktig roll. I en tidigare krönika sammanfattade jag en studie kring kostnader för olika sätt att överföra energi. Sammanfattningsvis är det mycket dyrare att överföra el än att överföra vätskor som olja, metanol eller etanol. Gaser som fossilgas eller vätgas kostar lite mer än vätskor, men är mycket billigare att överföra än el.
50 gånger dyrare att överföra el
Olja i pipeline visade sig vara billigast. Etanol i pipeline blir ungefär dubbelt så dyrt, och metanol tre gånger så dyrt. Fossilgas i pipeline kostar fem gånger mer än oljan, medan vätgas i pipeline kostar runt sju gånger mer. Kostnaden för elöverföring ligger 50 gånger högre (!) jämfört med att pumpa olja.
Detta ska inte ses som exakta siffror, eftersom de beror på avstånd, geografi och andra faktorer. Dessutom är olika former av energibärare olika användbara. Likafullt är den övergripande bilden robust: Att överföra el är mycket kostsamt.
För samtliga tekniker dominerar kostnaderna för material och själva den tekniska utrustningen. Löner utgör en ganska liten del av totalkostnaderna. Driften av anläggningarna är inte heller en avgörande kostnad.
Sammanfattningsvis är det alltså billigast att överföra vätskor, medan gaser är dyrare och el radikalt dyrare. Varför är det så?
Billigast
Enklast – och som konsekvens billigast – är att flytta en vätska med högt energiinnehåll. Vätskor är mycket svåra att trycka ihop (en ingenjör hade sagt komprimera, vilket är samma sak). Det gör att om man har vätska i ett rör med en propeller inne i röret får man två vinster. Dels blir överföringen av energi från propellern till vätskan effektiv, dels flyttar sig all vätska med ganska begränsad insats av energi. Ingen energi förloras för att trycka ihop vätskan, utan vätskan närmast propellern ”knuffar” på vätskan lite längre bort, som i sin tur trycker på vätskan ännu längre bort, och så vidare.
Det är ingen större skillnad på hur svårt det är att komprimera olika vätskor. Det gör att prislappen i hög grad bestäms av energiinnehållet per liter i vätskan. Detta förklarar att kostnaderna för etanol och metanol blir högre per överförd enhet energi än för olja. Energiinnehållet är helt enkelt lägre per liter.
Priset påverkas också av vätskornas kemi. Till exempel blir det dyrare att pumpa en vätska som fräter på rör och pumpar än en ”snällare” vätska. En aggressiv vätska kan kräva dyrare material i utrustningen.
Dyrare
Nu över till gaser! Gaser går att komprimera, och det gör att överföringen av energi från den propeller som ska flytta gasen inte är lika effektiv som för vätskor. En del energi går åt till komprimering, och den energin går inte att helt och fullt få tillbaka när gasen kommit fram till användaren. Det kostar hela tiden energi att hålla trycket uppe i systemet, vilket man inte behöver i samma grad för vätskor.
Att vätgas är dyrare att flytta än fossil metangas beror på flera faktorer. Vätgas har ett högre energiinnehåll per kilogram, men lägre per liter. Dessutom har vätgas den tråkiga egenskapen att lätt slinka in i metallrör och orsaka skador. Detta går att hantera, men blir ofta lite dyrare än den mindre aggressiva metangasen.
Dyrast
Sist ut i denna jämförelse är el. Både fysiken och tekniken inom att flytta vätskor och gaser i rörledningar är radikalt enklare än för överföring av el. Man kan spekulera i om politiska beslutsfattare har haft en alldeles för enkel bild av problemet när man framför ökad överföring av el som en ”quick fix”. Har man sett framför sig att man drar en kabel och sätter en ”pump” i systemet, och sedan fungerar allt?
I ett elsystem hänger allt ihop, nästan som vore det en och samma maskin.
Man kan även spekulera i om beslutsfattare och den breda allmänheten har underskattat de tekniska utmaningarna eftersom man enbart ser den sista metern på sträckan från vattenkraftverket i Lule älv, tusen kilometer bort, fram till hårtorken. Den sista metern pluggar man ju bara in en sladd i två hål i väggen, och allt fungerar. Att detta fungerar tack vare att ett ”tryck” byggts upp tidigare i kedjan med mycket tekniskt avancerad utrustning är inte uppenbart för den slutliga användaren.
All produktion av el kräver motsvarande överföring till användare. Denna överföring måste ske ögonblickligen eftersom det inte finns några lager eller buffertar i systemet. I ett elsystem hänger allt ihop, nästan som vore det en och samma maskin.
Det finns två typer av generatorer, där de mer avancerade och dyrare finns i stora vattenkraftverk och kärnkraftverk. Det är dessa som i hög grad styr hela elnätet. I vindkraftverk och små vattenkraftverk har man enklare och därmed billigare generatorer som inte alls ger samma hjälp till elnätet. Kan denna skillnad ha missats av politiska beslutsfattare?
Jan Blomgren
Professor i tillämpad kärnfysik, författare och debattör
Så här löd en färsk notis på Omni-nyhetsflöde :
Europa har fått ett problem: Ultrabillig el
"Allt oftare är priset på europeisk el noll. Trevligt för konsumenterna, men det speglar också att elen inte används effektivt."
Christer Käld
Comments