Vad orsakar den faktiska marginalkostnaden för överföring av elenergi?

Jag startar denna tråd för att jag inte lyckas få något vettigt svar ur Googles AI.

Kärnfrågan är alltså vad som orsakar rörliga kostnader vid överföring av elenergi. Alltså hur påverkas kostnaden för elnätet av en kilowattimme skickas jämför med om den inte skickas.

Och då menar jag alltså inte kapitalkostnader som via olika finansiella beräkningar omgestaltas till en kostnad per kilowattimme.

Min utgångspunkt är att ett elnät är ungefär som en bro. När elnätet/bron är byggd påverkas kostnaden för den ganska lite av om den används eller inte.

För en bro sker förvisso en nötning av skarvar o dyl från vibrationer från trafiken och över lång tid måste grundkonstruktion underhållas. Dock inte mer än att det finns broar från förhistorisk tid som fortfarande fungerar precis lika väl som när de byggdes. Slitlagret på vägbanan måste förstås förnyas men det är samma kostnad som för vägbanan som leder till bron.

För ett elnät kan man tänka sig slitage av olika elektroniska komponenter på grund av vibrationer från växelspänningen varierar med hur mycket energi som överförs.

Men livslängden hos ledningar, isolatorer, stolpar med fundament, kabelhöljen, transformatorstationer mm torde främst bestämmas av väder och vind och inte av hur mycket el de transporterar.

När jag frågar googles AI anger den som främsta driftskostnader överföringsförlusterna. Alltså den energi som försvinner på vägen.

Topic är alltså om det verkligen är så eller är det något jag inte fattat?

Om det är så leder det till nästa frågeställning: Vilka energikällor man väljer att koppla in på elnätet påverkar på ett fundamentalt sätt kostnaden för det.

Jag ser ingenting på min elräkning som specificerar hur mycket av elnätsavgiften som uppkommit på grund av att man kopplat in en massa vindkraftsel som måste samlas ihop från vindkraftstorn utspridda över hela Västerbottens läns inland.

Kostnaden för att distribuera elen från nya kärnkraftverk uppställda vid befintliga kärnkraftsetableringar torde vara minimal i jämförelse.

Borde detta framgå av elräkningen?

Borde elnätsavgiften tas ut som en fast avgift baserat på storleken på säkringen istället för per kWh? Kostnaden finns ju där oavsett och pengarna måste in. Kanske skulle den döpas om till elnätskatt för att poängtera skillnaden.

Den traditionella visdomen när det gäller fast infrastruktur med låg andel rörlig kostnad är att skattefinansiering och fri tillgång ger bättre samhällsnytta.

Konkret: Är en bro byggd är det samhällsekonomiskt effektivare att folk använder den istället för att laborera med en massa andra lösningar.

Parallellt med det exemplet: Med en fast elnätskatt kanske valet blir man att sätter upp ett extra kärnkraftverk för att värma kåkar och köra bilar istället för att sätta in värmepumpar och pelletspannor och hantera en massa ved och behålla en massa gamla diesel- och bensinbilar.

Om livslängden för kärnkraftverket är 80 år spelar priset på själva anläggningen nästan ingen roll. Det är ojämförligt mycket effektivare i alla fall.

Diskutera!

Beklagar om detta inte besvarar din undran men... Utbud och efterfrågan påverkar inte kostnader eller omkostnader eller utgifter - men U/E påverkar starkt priset på elen. Det är ofta så att en vara där utbudet är samma eller större (än efterfrågan) prissätts utifrån faktiska (produktions-)kostnader. När efterfrågan blir större än utbudet (exempelvis fysiskt guld) börjar en tävling om att få köpa vilket driver upp priset. Alltså två separata prissättningsmodeller A kostnad/täckningsbidrag och B utbud/efterfrågan. A är generellt "billigare" och B "dyrare".

Det finns flera olika saker som påverkar.
Att ligga i stand-by för att kunna kompensera svängningarna i elnätet är inte helt gratis.

Om fler vill ha energi så kommer priset öka då det finns en marknad för sälj/köp.
Beroende på var elen tillverkas och var den konsumeras så kommer också priset variera.
Man har även förluster i elöverföringen som kostar en liten slant.

Jämfört med kommunala nät och privatägda nät så är det även en viss skillnad där.

Elproduktion kommer med en rad kostnader. Till att börja med har vi ledningsvägarna, alltså kablarna och dess stödfunktioner som transporterar elen från där den produceras till där den ska konsumeras.
Precis som med vanliga vägar så måste dessa underhållas. Ledningsvägar ska rensas, luftbojar behöver bytas ut, isolatorer och hela kablar håller inte heller de för evigt (i bästa fall 50-70 år för en isolator och <100 år för en ledning). Sedan har du stolpar och torn som inte heller de håller för evigt, även om de riktigt stora kraftledningstornen säkert kan stå i 150 år innan de faller ihop. Årligen är det massor av ledningar som blåser av (träd som faller över dem). Bara Svenska kraftnät, som ansvarar för vad vi kan kalla motorvägarna för elen har omkring 1000 anställda. De kostar pengar. Sedan tillkommer alla regionala nät och inom kommuner, fram till enskilda hushåll och företag.

Näten består dessutom av massa olika transformatorstationer. Dessa kräver underhåll och utbyte av komponenter regelbundet för att inte tala om lokala proppskåp.

Sedan har du ständiga arbeten med att gräva ner kablar, anlägga nya ledningar osv, det kostar massor.

Själva transporten av elen har förluster på mellan 3-10%. Många företag har ju inte ens vinstmarginaler som är så höga så bara där har du stora "kostnader", eller kanske snarare förlust av intäkter.

Sedan har du själva produktionen av el och den är ju inte gratis den heller. Visst, när en solpanel eller en vindsnurra väl är på plats så kostar den inte så mycket i underhåll. Men mycket kapital ligger bundet däri och livslängden är dessutom "bara" 20-30 år. För vindsnurror behöver dessutom regelbunden service av motorhus och utbyte av inte minst rotorblad göras med kanske 5-10 års mellanrum. Solceller har även de komponenter som behöver bytas ut efter 10-15 år såsom växelriktaren.

Ska vi gå in på andra energislag såsom kärnkraft, värmekraftverk osv så är det väl ganska självklart att de har stora fasta kostnader för personal och bränsle och bränslehantering. Visst, bränslet för kärnkraftverk är ganska billigt, men å andra sidan tillkommer massor av skatter, säkerhetskostnader och kostnad för slutförvaring osv... Vattenkraftverk är väl det som generellt är allra billigast i drift om man räknar fasta+rörliga utgifter delat med den eleffekt man får ut.

Börjar man blanda in totalkostnaden (alltså även kostnaden för att bygga ett nytt verk) så är solceller ohotad etta, följt av vindkraftverk (modell större, landbaserat).



Ja, väder och vind och framförallt solen och temperaturväxlingar har störst inverkan på hållbarheten men omkring 30% av degraderingen står faktiskt själva eltransporten för. Elektroner som flödar i ledningar orsakar materialstress (värme). Och ju fler elektroner (större strömflöde) desto snabbare degradering.


Om vi snackar Näten så initialt ja, då anslutningskostnaden (dra kablar från producent till stamnät) kan vara avsevärd om det är flera distribuerade enheter (typ som vindkraftverk). Men därefter är det nog bara en marginell kostnad som överskuggas av underhållskostnaderna för de lokala (stads och region) näten.

Om vi talar kostnaden för själva elen (dvs vad konsumenten får betala) så självklart. Hade vi haft 100% solel så hade elen ju varit i princip gratis (ett extremt överflöd) en solig sommardag och varit ohyggligt dyr en mörk vinternatt (bara el från batterier och liknande som kan leverera ström då).



Nu är ju kostnaden för eldistribution inte bara kostnaden att koppla in producenten till närmaste stamledning utan nätkostnaden utgörs ju av så mycket mer, som jag redovisat för ovan. Dessutom utgör ju själva nätavgiften bara omkring 25-30% av det du betalar varje månad/kvartal för din el. Så det är ju inte primärt elnätet som man ska fokusera på om man vill få ner kostnaden.



Priset spelar nästan ingen roll? Alltså en normalstor reaktor kostar idag i runda slängar 100 miljarder kronor att uppföra. Så kallade SMR "bör" vara billigare men då är de ju mindre effektiva och har sämre kapacitet, så i pris/uteffekt är de dyrare. Och visst, ponera att ett kärnkraftverk kan snurra i 60 år (80 år är orealistiskt, världens äldsta fortfarande snurrande verk är precis 60år gammalt och då är det en blygsam reaktor på typ 300MW, normala reaktorer ligger i häradet 1+GW). 100 miljarder/60 är ändå 1,7 miljarder per år. Och då har vi helt förbisett att ett kärnkraftverk kräver kontinuerligt underhåll, byte av komponenter, uppgraderingar och inte minst ska uttjänt bränsle hanteras.

Visst, kanske en liten summa om man slår ut det, men tyvärr fungerar ju inte investeringar så utan vid bygget behöver pengarna gå ut NU. Antingen genom att man driver in pengarna (typ 10k kronor per invånare i Sverige) eller tar upp ett lån (på vilket ränta sedan ska betalas utöver amortering).

Effektivare än vad och vad menar vi med effektivt? Ett kärnkraftverks verkningsgrad, dvs den el man får ut av varje energienhet man producerar är i samma nivå som gas, kol och oljeeldade kraftverk, vilket ligger på omkring 30-35%. Så 65% av energin man förbrukar är alltså energi som förloras (värme till kråkorna).

Ska vi snacka Effektivt så är det vattenkraftverk som gäller, där är verkningsgraden runt 90%. Dvs 90% av vattnets rörelseenergi blir till el.

För vindkraftverk så handlar det om runt 40% (dvs 40% av energin som finns i vinden som passerar kraftverket omvandlas till el). Det absoluta teoretiska max för vindkraftverks effektivitet ligger för övrigt på omkring 59%.

Solceller ligger idag på runt 30% effektivitet.

Men då får man ju även komma ihåg att vind, sol och vatten som bränsle ju är gratis, medan exempelvis uranpellets och olja kostar pengar.

Finns ju många sätt att räkna på effektivitet och ska man gå in på totalkostnad (tillverkning, bränsleåtgång samt allt underhåll) under ett produktionsverks livstid så blir effektiviteten (den el man får ut kontra de resurser man sätter in (pengar)) mycket hög för både sol och vindkraft.

I verkligheten (den ekonomiska) blir dock effektiviteten sämre om vi ska snacka vinst för såld el/investerad krona. För som vi alla vet, när det blåser så genererar vi ett överskott av el tack vare alla vindsnurror och priset blir ibland till och med negativt. Likadant en solig sommardag med el från solceller.

Så ur ett samhällsekonomiskt perspektiv borde vi bara smälla upp vattenkraftverk överallt (typ det man redan gjort).

För att sammanfatta. Vind och solel är BRA att ha, MEN det krävs ytterligare elproducenter för att vi ska kunna få el dygnet runt, året runt och framförallt till stabila priser.

Lösningen kan vara kärnkraftverk, gaskraftverk, enorma vätgaskraftverk (som producerar sitt bränsle soliga och blåsiga dagar) eller batterier. Batterier lyfts gärna fram av miljöpartister och liknande, men bara för att täcka HÄLFTEN av Sveriges elförbrukning under 12 timmar (tänk scenario att vi bara har vindkraftverk och solceller och konsumerar lika mycket el under natten som på dagen men att solen inte lyser, fast alla vindsnurror snurrar som på dagen). Så behöver man batterikapacitet motsvarande 500GWh. Och det motsvarar typ 7000 Tesla model Y LongRange.

Nu kan man ju inte bara köpa x antal bilar och seriekoppla utan om man ska ha ett anläggningsbatteri(er) med sådan kapacitet så snackar vi troligtvis 10x kostnaden, dvs runt 50 miljarder kronor. Och då är det som sagt bara kapacitet för att försörja Halva elförbrukningen under 12 timmar. För att batterier ska vara ett realistiskt alternativ (till att exempelvis bygga ny kärnkraft) bör man nog dimensionera för att kunna hantera halva förbrukningen under iaf tre-fyra dygn och dessutom ha gott om reservkapacitet, så då handlar det nog snarare om en kostnad på 400 miljarder. Och då krävs ju dessutom att man bygger ut vind och sol med +50 till 100% av dagens kapacitet så att man dels har el att ladda batterierna med och dels att man har elproduktion som kan ersätta nuvarande kärnkraftverk och gasverk.

Överföringsavgiften är där för att kompensera för den energi som försvinner i form av förluster i transmissionen. Elnätägaren köper in el från producenter eller överliggande nät och på vägen därifrån till var och ens elmätare finns dessa förluster. Elnätägaren behöver alltså köpa in mer el än vad alla elmätare till slut visar. Denna extra el kostar pengar och de vill de ha betalt för.

Övrigt som drift, underhåll och utbyggnad täcks av den fasta delen av abonnemangsavgiften.

På sista elräkningen betalar jag 31,2 öre per kWh för överföringen och 85,50 per kWh. Så det stämmer inte riktigt med en förlust på 5-10 %.

Skulle det bara vara förlusten som är rörlig kostnad borde det vara 4,28-8,55 öre.

I inlägg #4 anges att väsentliga andelar av slitaget på nätet ska bero av själva överföringen:


Tyvärr har jag inte hittat någon källa på den uppgiften. Skulle vara intressant att se. Googles allvise lämnar inget sådant besked. Klar torde väl vara att även om större överförda energimängder orsakar större slitage än små i samma elnät är inte kostnadsökningen proportionell mot den överförda mängden.

Jag kanske skulle varit tydligare med min hypotes: Med effektivitet menar jag samhällsekonomisk sådan.

Och hypotesen jag har är att om man ändå ska bygga ett elnät och driva det OCH sätta upp kärnkraftverk är det bättre för samhället att man sätter upp tillräckligt många så att det aldrig blir fråga om några elbristsituationer ens under årets mest högbelastade timme och det är konstant överskott och låga priser.

Även om det är negativt för lönsamheten hos kraftproducenten är det bättre för samhället om det elnät och de kärnkraftverk man har utnyttjas så mycket det går.

Och att energiskatter och avgiftsmodeller utformas därefter.

Det är helt enkelt bättre för tillväxt och välfärd att industrin använder kärnkraftsel överallt där det går och att folk kör med direktverkande el och elbilar istället för att klösa sönder skogen efter ved och köpa petroleumprodukter från diverse vidriga diktaturer.

Alltså att vi tar oss tillbaka till den situation som rådde i slutet på 80-talet början på 90-talet efter att Oskarshamn III och Forsmark III nyss dragit igång.

Och helst lite bättre ändå.

Överföringsavgiften, c:a 19 öre här, är högre än kostnaden för förlusterna, ja. Vad överskottet tar vägen är inte transparent men en del av min överföringsavgift är kopplad till spotpriset.

Jag är lite gammal så jag har varit med sedan innan det första kommersiella kärnkraftverket startade i Ågesta som även levererade fjärrvärme. Liten tungvattenreaktor och kördes i endast 10 år. Nästa var Marviken som var i stort sett färdigbyggd och var avsedd för att producera vapenplutonium förutom el. Efter att Sverige skrev på ickespridningsavtalet laddades aldrig Marviken utan den nya linjen blev de lättvattenreaktorer vi har idag och dessa kan inte producera vapenplutonium. 1985 med 12 reaktorer gående körde Tekniska Verken i Linköping fjärrvärmen från en enorm elpanna. En kollega jag hade då satt i styrelsen och på frågan varför de byggde elpannan sa han att det var billigast då de nästan fick el till skänks. Men nog med OT nu.

Jag tycker inte det du säger är offtopic. Det stöder min hypotes att det förmånligaste för landet är om man lägger om taxesystemen så att elnätet utnyttjas så mycket det går och att man bygger tillräckligt med kärnkraft för att driva det i alla situationer.

Vi har en situation där kommunernas värmeproduktion har sådant stöd av samhället att den ligger i gränslandet för att konkurrera med pappersfabrikanterna om massaveden:

https://www.skogforsk.se/kunskapsbanken/tidningen-vision/2023/vision-nummer-1-2023/varmeverket-det-hander-nagonting-med-virkesmarknaden/

Det är samhällsekonomiskt fnosk att ta en värdefull råvara som massaved och elda upp för fjärrvärme. Även när det är ordinarie råvara som eldas, så kallat "skogsavfall" är det en hantering som är nästan specialdesignad för att sabotera boniteten på skogsmarken. Det mesta av näringen sitter i de grenar och rötter man eldar upp. Hade den fått ligga kvar på backen hade den återcirkulerat.

Kommunerna eldar även olika virkeskvaliteter som boardindustrin använde sig av förut.

Detta bör så snart som möjlig avbrytas och återföras till den situation vi hade tidigare med direktverkande kärnkraftsproducerad el som den förmånligaste uppvärmningskällan.

Vedpannor kan man ha i kåkarna ändå men som reserv ifall det blir strömavbrott.