Ísland, virkjanir – Vindorka, sjávarorka

Grein/Linkur: Virkjun vindorku og sjávarorku á Íslandi – Inngangur

Höfundur: Ketill Sigurjónsson

Heimild: 

.

.

April 2009

Virkjun vindorku og sjávarorku á Íslandi – Inngangur

Áhugaverð leið til að efla íslenskt efnahagslíf og auka fjölbreytni á orkumarkaðnum?

Í næstu færslum ætlar Orkubloggið að beina sjónum sínum að möguleikum Íslands á að virkja vindorku og/eða sjávarorku. Þessar færslur byggja á úttekt sem Orkubloggarinn vann fyrir iðnaðarráðuneytið, að ósk Össurar Skarphéðinssonar, iðnaðarráðherra.

Skýrsluna má nálgast á vef ráðuneytisins. Gætið þess að þetta er nokkuð þungt skjal í niðurhali.

Sökum þess að þessi færsla og nokkrar komandi færslur byggja á umræddri skýrslu, er texti þeirra eðli málsins samkvæmt kannski alvörugefnari en gerist og gengur hér á Orkublogginu. Til að einfalda framsetninguna verður hér sleppt öllum tilvísunum til heimilda, sem er að finna í sjálfri skýrslunni. Einnig er efnisröðunin ekki alveg sú sama og ekki nákvæmlega eins staðið að myndskreytingu. Og hér ætlar Orkubloggið að leyfa sér að byrja inngangskaflann á þessari ljúfu færeysku tilvitnun:

———————————————-

„Umhvørvi okkara, svinnandi orkukeldur og trupulleikar hesum viðvíkjandi mynda eitt átrokandi mál í dagsins samfelagi.“ Þannig segir á vefsíðu færeyska fyrirtækisins SeWave sem nú vinnur að þróun ölduvirkjana í samstarfi við þýska stórfyrirtækið Siemens. Bæði vindorka og sjávarorka eru auðlindir sem vekja athygli margra öflugustu fyrirtækja heims. Þau eru tilbúin að leggja verulega fjármuni í að þróa þessa tækni og gera tilraunir á þeim svæðum sem henta hvað best vegna náttúrulegra aðstæðna.

Orkan og auðlindir hafsins.

Af einhverjum ástæðum hefur Ísland nánast sniðgengið bæði vindorku og sjávarorku. Þetta er sérstaklega athyglisvert, þegar haft er í huga að hagkvæmni vindrafstöðva hefur aukist gríðarlega á stuttum tíma. Ekki er unnt að benda á skýrar eða óumdeildar ástæður fyrir því að þessi iðnaður hefur ekki hlotið mikla athygli hér á landi. Vafalaust ræður þar þó mestu sú staðreynd að hér er gnægð vatnsorku og jarðvarma og mikil þekking fyrir hendi á þessum orkugjöfum.

Allt frá því Íslendingar byrjuðu að nýta orkulindir sínar hafa vatnsorka og jarðhiti verið langmikilvægustu orkulindir þjóðarinnar. Hvorar tveggja eru endurnýjanlegar orkulindir og hafa gert Íslendingum kleift að hita hús sín og framleiða nánast allt sitt rafmagn með endurnýjanlegri orku. Sérstaða Íslands er mikil að þessu leyti. Flestar aðrar þjóðir byggja rafmagnsframleiðslu sína og húshitun að langmestu leyti á jarðefnaeldsneyti (kolum og jarðgasi) og einnig er kjarnorka umtalsverður þáttur í rafmagnsframleiðslu heimsins.

Auk jarðvarmans og orkunnar í fallvötnunum er einhverjar mestu náttúruauðlindir okkar að finna í hafinu. Þá hugsa líklega flestir til fiskistofnanna, en síður til orkunnar sem býr óbeisluð í hafinu. Á hinu vindasama Íslandi sem er umflotið hafi hefur hvorki vind- né sjávarorkan verið nýtt svo orð sé á gerandi. Hér er ekki að finna eina einustu rafvirkjun sem framleiðir rafmagn úr afli sjávar og hér hefur vindorkan einungis verið nýtt í mýflugumynd. Fyrir því eru vissulega tilteknar ástæður. Enn er mikið af virkjanlegu vatnsafli og jarðvarma á Íslandi og fram til þessa hefur þetta verið bæði ódýrari og áreiðanlegri raforka en vindorkuver. Og virkjun sjávarorku hefur a.m.k. allt fram á allra síðustu ár ekki verið raunhæfur möguleiki og þess vegna kannski eðlilegt að henni hafi ekki verið sýndur mikill áhugi hér, enn sem komið er.

Er einhver ástæða til að skoða nýja möguleika í raforkuframleiðslu á Íslandi?

Sökum þess að vatnsaflið og jarðhitinn hafa verið svo hagkvæmir kostir og enn eru margir ónýttir virkjunarkostir af þessu tagi hér á landi, má spyrja hvort einhver ástæða sé til að skoða aðra orkugjafa? Er nokkur þörf eða skynsemi í því fyrir Íslendinga að velta fyrir sér möguleikum sem kunna að felast í t.d. lífmassa, sólarorku, sjávarorku eða vindorku?

Því má e.t.v. svara þannig að á síðustu árum hafa orðið mjög miklar framfarir og ör þróun í hönnun og byggingu vindorkuvera. Nýjar tegundir sjávarvirkjana eru nú í fyrsta sinn taldar raunhæfur kostur til umtalsverðrar raforkuframleiðslu innan einhverra ára eða áratuga. Þarna eru tækifæri sem Íslendingar hljóta að skoða; vindorka og sjávarorka eru auðlindir sem eðlilegt er að gefa meiri gaum og hefja faglega og ítarlega vinnu til að meta hvort nýta beri þessar auðlindir og þau tækifæri sem þær kunna að skapa okkur. Þar skiptir hvað mestu að meta hagkvæmnina; svo sem að kanna framleiðsluverð mismunandi tegundar af endurnýjanlegri orku og hvers konar raforkuframleiðsla hentar hinum mismunandi svæðum landsins.

Önnur atriði sem hafa ber í huga eru t.d. gæði ólíkra tegunda raforkuframleiðslu, hvernig best er að standa að orkudreifingu og hvaða umhverfisáhrif mismunandi virkjunarkostir hafa í för með sér. Loks kunna þarna að vera tækifæri til fjölbreyttari iðnaðaruppbyggingar á Íslandi.

Ekki hefur mikið verið ritað um möguleika Íslands til að beisla vindorku eða sjávarorku. Þó hafa verið haldin ýmis erindi og gerðar stuttar samantektir um þetta efni, ásamt fáeinum námsritgerðum. Árið 2004 fór fram ráðstefna á vegum Orkustofnunar um nýja og óhefðbundna orkukosti á Íslandi og þar voru m.a. flutt erindi um vindorku á Íslandi og um virkjun sjávarfalla og ölduvirkjana. Frá þeim tíma hefur orðið talsverð framþróun í þessum tegundum raforkuframleiðslu og rekstrarumhverfi þessara iðngreina hefur tekið miklum breytingum, bæði í Bandaríkjunum og í Evrópu. Fyrir vikið kann áhugi fjárfesta á vindorku og sjávarorku senn að aukast til muna. Íslendingar hafa m.ö.o. ýmsar ástæður til að huga betur að þessum möguleikum.

Geta nýir kostir í raforkumálum skapað víðtækari sátt um orkustefnu landsins?

Alkunna er að ýmsar þær virkjanir sem hér hafa verið byggðar undanfarin ár, eru og hafa verið umdeildar. Þær hafa kostað náttúrufórnir, en hafa m.a. verið réttlættar með vísan til þess að þær fórnir séu þess virði til að hér megi byggja upp meira og styrkara atvinnulíf og efla hagvöxt. Þetta kann að vera umdeilt sjónarmið, en ekkert eitt rétt svar er til við því.

Hafa má í huga að í nútíma samfélagi er orka líklega einhver mikilvægasta undirstaða efnahagslífsins og aukinn hagvöxtur og velferð er mjög háð meira eða betra aðgengi að orku. Það þýðir þó ekki endilega að meiri orkunotkun sé algert skilyrði efnahagsvaxtar. T.d. hefur verulega dregið saman í olíunotkun sumra ríkja þrátt fyrir góðan hagvöxt (gott dæmi er Danmörk, en þetta gerðist einnig í Bandaríkjunum nú í upphafi 21. aldar).

Annað virðist gilda um raforkunotkunina. Þannig hefur raforkunotkun í heiminum t.d. aukist hvert einasta ár frá 1980, þrátt fyrir nokkrar niðursveiflur í efnahaghlífnu á þessum tíma. M.ö.o. má álykta sem svo að raforkunotkun muni halda áfram að aukast jafnt og þétt og að sífellt verði þörf fyrir meiri rafmagnsframleiðslu. Þetta á jafnvel enn frekar við um Ísland en mörg önnur ríki vegna þess hversu landið er fámennt og sérhver ný stóriðja hefur því mikil áhrif til aukinnar raforkunotkunar og kallar á meiri raforkuframleiðslu.

Auðvitað er óvissa um hvernig rafmagnsframleiðsla á Íslandi muni þróast næstu ár og áratugi. Vöxturinn hefur verið hraður undanfarið, fyrst og fremst vegna nýrrar stóriðju. Fyrir vikið hefur hlutfall stóriðjunnar í heildarrafmagnsnotkun á Íslandi farið hratt vaxandi. Ef hér mun rísa ný stóriðja, gerist það ekki nema með miklum virkjunarframkvæmdum.

Jafnvel þó svo að enginn nýr stórnotandi rafmagns kæmi til á Íslandi á næstu árum, er samt líklegt að rafmagnsnotkun þjóðarinnar muni aukast og kalla á meiri raforkuframleiðslu. Þjóðinni fjölgar og fátt bendir til þess að Íslendingar taki upp á því, þegar til lengri tíma er litið, að draga mjög úr rafmagnsnotkun sinni. A.m.k. hljóta að teljast mun meiri líkur en minni á því að eftirspurn eftir rafmagni haldi áfram að vaxa hér á landi. Að hluta til er unnt að mæta slíkum vexti með því að endurnýja búnað í þeim virkjunum sem fyrir eru til að auka afköst þeirra. Fljótlega kann þó að þurfa nýjar virkjanir – hvort sem það verða eingöngu vatnsaflsvirkjanir og jarðvarmavirkjanir eða að hér komi einnig til virkjunar á vindorku og jafnvel líka sjávarorku.

Erfitt er að meta hvaða náttúrufórnir eru réttlætanlegar í því skyni að framleiða meira rafmagn. Um það eru mjög skiptar skoðanir. En til að skapa meiri sátt í samfélaginu kann að vera skynsamlegt að minnka þörf á nýjum vatnsafls- og/eða jarðvarmavirkjunum. Þetta væri unnt að gera með því að horfa til annarra virkjunarkosta sem gætu haft síður neikvæð umhverfisáhrif í för með sér. Slíkir kostir hljóta að vera áhugaverðir, a.m.k. ef kostnaðurinn við þá er sambærilegur eða litlu meiri en við hefðbundnar íslenskar virkjanir. M.ö.o. skipta umhverfisþættir verulegu máli þegar lagt er mat á mismunandi virkjunarkosti.

Hvernig á að meta hagkvæmni virkjana?

Við ákvörðun um byggingu virkjana skiptir eðlilega mestu að hún sé ódýr og hagkvæm. Hin beina fjárhagslega hagkvæmni er lykilatriðið þegar lagt er mat á mismunandi virkjunarkosti. En einnig þarf að hyggja að ýmsu öðru en bara uppsetningar- og rekstrarkostnaði.

Auk áðurnefndra umhverfisáhrifa er t.d. mikilvægt að ofnýta ekki jarðvarmasvæði. Undanfarið hefur borið nokkuð á umræðu um að einhver háhitasæði landsins kunni að vera u.þ.b. fullnýtt. Enn fremur er vert að hafa í huga að orkuframleiðsla og orkuverð lýtur ekki lögmálum markaðarins, nema að hluta. Stefna stjórnvalda í skattlagningu og verðstýringu er afgerandi þáttur þegar kemur að orkunotkun. Þegar upp er staðið ræðst kostnaður raforku ekki bara af raunkostnaðinum við framleiðsluna, heldur líka af orkustefnu stjórnvalda.

Í orkumálum blandast mjög saman bein fjárhagsleg hagkvæmni og samfélagsleg sjónarmið. Fyrir vikið er ekki með einföldum hætti unnt að setja nákvæman verðmiða á hina mismunandi orkugjafa. Þannig er t.d. dreifingarkostnaðurinn stór þáttur í orkuverði og til að jafna raforkuverð á Íslandi hefur verið komið á ákveðu fyrirkomulagi. Fyrir vikið greiða landsmenn og fyrirtæki á hverjum stað yfirleitt ekki sannvirði fyrir framleiðslu og dreifingu orkunnar til sín. Sumir borga minna, en aðrir meira. Það kann því að vera hagkvæmt fyrir fólk eða fyrirtæki að reisa sitt eigið raforkuver, t.d. vindorkuver, og vera utan við Landsnetið.  Þetta er einn af þeim þáttum sem taka ber tillit  til þegar lagt er mat á hagkvæmni nýrra virkjunarkosta.

Hagkvæmni virkjana getur sem sagt ráðist af fleiri atriðum en bara beinum kostnaði við bygginguna og reksturinn. Þar að auki er samanburður á kostnaði vegna mismunandi orkugjafa ætíð háður margvíslegum óvissuþáttum og í reynd er ekki til neitt eitt rétt kostnaðarmat. Það er t.d. mikill kostnaðarmunur á hinum mismunandi vatnsaflsvirkjunum; sumar þeirra eru bersýnilega óhagkvæmari en aðrar og þá er fyllsta ástæða til að skoða aðra möguleika til raforkuframleiðslu, t.d. vindorku.

Um vindorku og sjávarorku.

Miklu gæti skipt ef vindorka eða sjávarorka gæti að einhverju leyti mætt orkuþörf Íslands. Ef t.d. vindorkuver er talið álíka kostnaðarsamt og jarðhitavirkjun, er ástæða til að skoða vindorkuverið af fullri alvöru. Ekki síst ef jarðvarmavirkjunin myndi rísa á svæði sem telst vera náttúruperla eða af öðrum ástæðum sérstakt svæði sem æskilegt sé að vernda. Sams konar sjónarmið gilda um virkjun sjávarfalla, ölduorku og aðrar sjávarvirkjanir.

Hafa ber í huga að bæði vindorka og sjávarorka er iðnaður í örri þróun og jafnvel bestu upplýsingar á þessu sviði eru fljótar að úreldast. T.d. hafa kostnaðarlækkanir í vindorkugeiranum verið nánast ævintýralegar síðustu árin og hagkvæmni slíkra raforkuvera aukist umtalsvert á stuttum tíma. Þessari þróun er hvergi nærri lokið.

Þó svo að hér sé í sömu andrá talað um vindorku og sjávarorku, ber að leggja áherslu á að þessar tvær greinar endurnýjanlegrar raforkuframleiðslu eru mjög misjafnlega langt komnar. Virkjun sjávarorku er enn nánast á fósturstigi og reyndar þykir iðnaðurinn um margt minna á stöðu vindorkuiðnaðarins fyrir um aldarfjórðungi. Miklar kostnaðarlækkanir gætu orðið í sjávarorkuiðnaðinum á næstu árum og áratugum. Að nokkru leyti gildir hér hið sama um vindorkuver á landi og vindrafstöðvar á hafi úti (þ.e. skammt utan við ströndina). Síðarnefndi virkjunarkosturinn er ennþá talsvert dýrari og er líka mun yngi tækni og vanþróaðri en vindrafstöðvar á landi. Þróunin í bæði vindorku og sjávarorku mun vafalítið leiða til þess að fljótlega verður nauðsynlegt að uppfæra ýmsar upplýsingar sem koma fram í þessari skýrslu – bæði um tæknina og um kostnaðinn.

Umfjöllunarefni þessarar skýrslu.

Hér er engan veginn um tæmandi úttekt að ræða, enda var þessi skýrsla tekin saman á rétt rúmum hálfum mánuði. Þessi vinna var hugsuð sem skref í þá átt að kortleggja betur möguleika Íslands í orkumálum, þ.e. í vindorku og sjávarorku. Þess er vænst að skýrslan nýtist til þess að draga athyglina að nokkrum kostum sem eru líklegir til reynast Íslendingum hagkvæmir til framtíðar.

Efni þessarar skýrslu er raðað þannig að byrjað er á því að fjalla um virkjun vindorkunnar. Að því búnu er athyglinni beint að sjávarfallavirkjunum og öðrum möguleikum á að virkja afl sjávar til rafmagnsframleiðslu.

Hér er ekki að finna nákvæmar tæknilegar, eðlisfræðilegar eða hagfræðilegar upplýsingar um þá virkjunarkosti sem fjallað er um. Umfjöllunin beinist að því að gera stuttlega grein fyrir tækninni; hvernig hún er nú og hvernig líklegt er að hún þróist á komandi árum. Áhersla er lögð á að reyna að meta tækifæri Íslands til að taka þátt í þeim iðnaði og tækniþróun sem virkjun vind- og sjávarorku byggist á. Þar er bæði litið til virkjunarmöguleika og einnig til þess hvort Íslendingar og íslensk fyrirtæki gætu orðið þátttakendur í þessum iðnaði. Loks er stuttur kafli þar sem gerð er grein fyrir helstu niðurstöðum.