Värdering av vindenergi

Erik Moberg:
Värdering av insatserna inom området vindenergi
© Erik Moberg

9.1 Allmänt
9.2 Reduktion av osäkerheter på billigaste möjliga sätt
    9.2.1 Utnyttjande av internationellt material
    9.2.2 Beräkning av serieproduktionskostnader
    9.2.3 Uppläggningen av hårdvaruutvecklingen
    9.2.4 Priset på fullskaleprototyperna
    9.2.5 Risker med fullskaleprototyperna
9.3 Osäkerheter beträffande högra ledet i lönsamhetsvillkoret

9 UTVÄRDERING

9.1 Allmänt

I avsnitt 7 diskuterade jag vilken strategi som borde utnyttjas vid framtagandet av det efterlysta beslutsunderlaget. Diskussionen ledde fram till två slutsatser. För det första borde man sträva efter att reducera osäkerheterna beträffande de olika faktorerna i lönsamhetsvillkoret på billigaste möjliga sätt. För det andra borde man på ett så tidigt stadium som möjligt inleda reduceringen av osäkerheter i lönsamhetsvillkorets högra led, det vill säga inleda bland annat kraftsystemstudier samt en del vindmätningar och vindstudier. Därigenom skulle man få värdefull styrinformation för det förhållandevis kostnadskrävande hårdvaruarbetet med vindkraftverk. I utvärderingen här kommer jag att anknyta till avsnitt 7 på så sätt att slutsatserna därifrån får bilda utgångspunkt för en diskussion av arbetsuppläggningen inom vindkraftprogrammet. Dessförinnan skall jag emellertid ta upp två andra frågor - den ena gäller programmets huvudinriktning och den andra Saab-Scanias roll i programmet.

I avsnitt 8.2.1 framgick att insatserna inom vindkraftprogrammet koncentrerats på horisontalaxlade, snabblöpande turbiner. Dessa ansågs ha förutsättningar för bättre ekonomi men det avgörande skälet för koncentrationen var att bara dessa turbiner skulle kunna utvärderas tekniskt och ekonomiskt före 1985. Själv tycker jag att de skäl som anförts till förmån för de horisontalaxlade turbinernas bättre ekonomi verkar trovärdiga. Samtidigt är det klart att någon mera utförlig analys som jämför de båda turbintyperna tekniskt och ekonomiskt inte har gjorts. Det finns också skilda bedömningar av de relativa för- och nackdelarna med horisontal- respektive vertikalaxlade turbiner. Mot den bakgrunden framstår det som otillfredsställande att det betydelsefulla och konsekvensrika valet av huvudinriktning väsentligen styrts av en relativt godtyckligt satt tidsgräns.

När man studerar vindkraftprogrammet i sin helhet finner man att det på olika sätt kraftigt influerats av ett enda företag, nämligen Saab-Scania. Detta företags remissvar på energiprogramkommitténs betänkande bidrog av allt att döma till att vindkraftprogrammet blev så omfattande som det blev. Efter det att programmet kom igång har Saab-Scania sedan utfört betydande arbeten inom dess ram. Företaget hade genom utredningar inflytande över valet av huvudinriktning (det vill säga horisontalaxlade, snabblöpande turbiner). Saab-Scania byggde försöksaggregatet i Kalkugnen och utarbetade vidare den systemanalys som gav de första mera detaljerade kostnadsberäkningarna på vindkraftproduktion. Denna systemanalys utgjorde en väsentlig del av underlaget då man planerade fullskaleprototyperna och gjorde kravspecifikationer för dessa. Saab-Scania medverkade vid utformningen av kravspecifikationerna och därefter också i offertgivningen.

Jag har ingen grund för att säga att Saab-Scanias stora inflytande över vindkraftprogrammet varit skadlig. Snarare bör företaget med sina omfattande kunskaper inom relevanta teknikområden ha varit en stor tillgång. Men att det likväl innebär risker att ett enda företag har ett så starkt inflytande över ett utvecklingsprogram går knappast att förneka. I den mån åtgärder kan vidtas för att minska dessa risker är det därför till fördel. Det är också en fördel om andra företag, och annan kompetens, på något sätt kan inlemmas i verksamheten. Att i samband med offertinfordran ställa i utsikt att minst två fullskaleprototyper skulle beställas var ett sätt att få in även andra företag i bilden.

9.2 Reduktion av osäkerheter på billigaste möjliga sätt

9.2.1 Utnyttjande av internationellt material

Som framgått tidigare så byggs idag stora vindkraftverk på flera håll i världen. Efter hand bör det därför komma fram allmänt tillgänglig, och alltså billig, information om kostnader och tekniska prestanda för vindkraftverk. Om man är beredd att vänta tillräckligt länge kan man antagligen få den önskade informationen nästan gratis.

Att vänta så länge är emellertid inte förenligt med den tidsrestriktion som finns för vindkraftprogrammet - beslutsunderlaget skall ju föreligga senast 1985. Redan detta gör det omöjligt att helt förlita sig på utländsk information - ett visst hårdvaruarbete måste bedrivas också i Sverige. Till detta kan fogas att den utländska information som efter hand blir tillgänglig inte säkert är anpassad till svenska förhållanden. Det är ju tänkbart att till exempel de svenska vind- och miljöförhållandena, och det svenska kraftsystemet, ställer delvis speciella krav på vindkraftverken. Men trots det sagda bör man naturligtvis i möjligaste mån söka komma över utländsk information. Om man bedriver ett eget hårdvaruarbete bör dessutom möjligheterna till detta öka eftersom man själv förfogar över attraktiv bytesinformation.

Såvitt jag har kunnat finna har man inom vindkraftprogrammet på bästa sätt sökt tillgodogöra sig utländsk information.

9.2.2 Beräkning av serieproduktionskostnader

Innan man inleder mera omfattande hårdvaruarbeten är det både möjligt och önskvärt att till viss del ringa in värdet av K_v genom beräkning av serieproduktionskostnader. Sådana beräkningar har utförts i systemanalysen, i offerterna, och i granskningen av offerterna. Såvitt jag kan bedöma har dessa beräkningar varit så grundliga och omfattande som är rimligt att begära med tanke på att de föregått fullskaleprototyperna och alltså i den bemärkelsen är preliminära.

9.2.3 Uppläggningen av hårdvaruutvecklingen

Även om man förutsätter att en betydande hårdvaruutveckling måste ske för att få fram en preciserad information om kraftverksprestanda med mera före en viss tidpunkt så finns det naturligtvis olika sätt att lägga upp en sådan utveckling. Den eftersträvade informationen kan erhållas på olika sätt och till olika kostnader. Under arbetet med denna utvärdering har jag själv funderat över alternativ till den valda vägen och också kommit i kontakt med förslag till alternativ.

En synpunkt gäller storleken av de steg som tas. Det finns bedömare som menar att steget från det relativt lilla försöksaggregatet i Kalkugnen till fullskaleprototyperna verkar alltför stort och tekniskt riskabelt. Detta steg hade kunnat göras mindre antingen genom att Kalkugnen byggts större, eller genom att man infogat en storlek mellan Kalkugnen och fullskaleprototyperna. Beträffande sådana alternativ kan man emellertid fråga sig följande. Om man byggt Kalkugnen större, eller infogat en mellanstorlek, hade man då fått tillräckligt lång tid för utprovning av fullskaleprototyper? Är de tekniska risker som steget till fullskaleprototyperna innebär orimligt stora? Utgör inte de leveransprov med mera, som fullskaleprototyperna skall genomgå (se avsnitt 9.2.5), en viss garanti för att planläggningen är seriös? Om fullskaleprototyperna faktiskt ger upphov till väsentliga tekniska problem, har man då ändå inte fått värdefulla erfarenheter av dem?

En annan synpunkt gäller planerna på att bygga minst två fullskaleprototyper. Hade man inte kunnat bygga bara en, eller i varje fall den ena före den andra? För mig är den avgörande frågan på denna punkt om det alls är motiverat att bygga någon fullskaleprototyp (se avsnitt 9.3). Om man emellertid anser det befogat att gå upp i full skala så finns det enligt min mening en del skäl som talar för två prototyper istället för en. Som framgått i bland annat avsnitt 8.2.3 så är både tunga och lätta kraftverkskonstruktioner tänkbara. De kan förväntas ha olika egenskaper i väsentliga avseenden och det är därför angeläget att jämföra dem (se avsnitt 8.2.4). Detta talar alltså för åtminstone två prototyper om man ändå skall upp i full skala. Frågan blir då om man skall bygga dem i sekvens eller samtidigt. För samtidigheten talar att jämförelsen av konstruktionsprinciper då underlättas, att offertgivningen kan ske under konkurrens och bringa in fler företag i bilden, samt att möjligheterna att hålla sig inom den utmätta tidsramen ökar.

Sammanfattningsvis blir min bedömning av den hittillsvarande uppläggningen av hårdvaruutvecklingen följande. Om man förutsätter att en relativt omfattande hårdvaruutveckling som bland annat innebär prov i full skala behövs, och att tidsrestriktionen 1985 gäller, så har jag svårt att se att det finns några argument som klart och entydigt visar att uppläggningen borde ha varit en annan än den valda. Rimligen finns det flera hyggliga sätt att länka ihop de olika leden i hårdvaruutvecklingen, varav det valda är ett.

9.2.4 Priset på fullskaleprototyperna

En viktig fråga gäller rimligheten i de offererade priserna för fullskaleprototyperna. Eftersam offerterna till stor del är hemliga är det omöjligt att diskutera den frågan med någon utförlighet här, men en aspekt skall jag ändå ta upp. Den gäller risken för att de offererade priserna har influerats av kunskap om hur mycket pengar som finns att "ta ut"?

Naturligtvis är det svårt att helt gardera sig mot en risk av det angivna slaget men man kan ändå peka på några gynnsamma omständigheter i den aktuella situationen. Den första är att offertgivningen skett under konkurrens. Till detta kan läggas att vissa kontroller sker. I offerterna finns således på begäran en delprisredovisning för vindkraftverkens olika huvudkomponenter och offerterna kostnadsgranskas genom oberoende beräkningar i efterhand.³⁸ Dessutom fastställs ju priset för en eventuell beställning först i kommande förhandlingar mellan offertgivaren och NE. Offerterna utgör därför egentligen förhandlingsbud.

9.2.5 Risker med fullskaleprorotyperna

Byggandet av fullskaleprototyper är förenat med tekniska risker. Om dessa risker materialiseras så får det ekonomiska konsekvenser, till exempel genom att man kan tvingas till kostnadskrävande ombyggnadsarbeten. Frågan om hur det ekonomiska ansvaret för fullskaleprototyperna är fördelat är därför viktig. När drabbar de ekonomiska konsekvenserna av ett funktionsfel det tillverkande företaget och när drabbas köparen?

Dessa frågor är ännu inte i detalj avgjorda utan kommer att bli föremål för förhandlingar i samband med de eventuella beställningarna av fullskaleprototyperna. Avsikten är att kontrakten skall innehålla prestandabeskrivningar, preciseringar av leveransprov som skall utföras innan leveransen godkänns, leveranstidpunkt, bötesklausuler, och så vidare.³⁹ En inte oväsentlig del av konstruktionsansvaret skall alltså komma att ligga på tillverkaren.

9.3 Osäkerheter beträffande högra ledet i lönsamhetsvillkoret

Jag har i avsnitt 7 hävdat att man borde inleda reduceringen av osäkerheter i lönsamhetsvillkorets högra led så tidigt som möjligt. Detta skulle bland annat innebära kraftsystemstudier för att kartlägga de driftproblem (till exempel reglerproblem) som vindkraftens introduktion i kraftsystemet medför, för att beräkna vindkraftens effektvärde, och för att kartlägga vilka energiformer vindkraften kan komma att ersätta. Det skulle också innebära vindstudier, till exempel samtidighetsmätningar för att få ett grepp om sammanlagringseffekter. I vindstudierna ingår också bedömning av möjligheterna att göra vindprognoser och utveckling av prognosmetoder. Hit hör vidare studier av samvariation mellan vindhastighet och marginalkostnaderna i kraftsystemet. Resultatet skulle bli klarare föreställningar om vad vindkraften under olika betingelser får lov att kosta för att vara konkurrenskraftig. Därmed skulle det också bli möjligt att bättre bedöma hur mycket hårdvaruarbete som behöver utföras, eventuellt (men det är mera osäkert) vilka typer av hårdvaruarbete som behövs, och också (om man är beredd att diskutera tidsgränsen) hur bråttom det är med hårdvaruarbetet. Man skulle alltså få fram värdefull styrinformation för hårdvaruutvecklingen. Dessutom kan det vara så att en del av de erforderliga arbetena, till exempel samtidighetsmätningar av vindhastigheten, kräver lång tid.

Men även om det är riktigt att studier av det beskrivna slaget minskar osäkerheterna i högra ledet, så innehåller detta led också väsentliga osäkerheter som inte kan reduceras genom sådana studier (i synnerhet inte inom ramen för vindkraftprogrammet). I högra ledet ingår ju variabeln k₀ som i hög grad bestäms av den framtida prisutvecklingen på bränslen. Det är därför viktigt att ha tillgång till bedömningar av sådana prisutvecklingar, även om de inte bör utföras inom vindkraftprogrammet. En del osäkerheter i högra ledet beror också på att energipolitiska beslut, till exempel avseende kärnkraftutbyggnaden eller vattenkraftutbyggnaden, inte tagits.

Som framgått i avsnitt 8 är de hittillsvarande insatserna inom vindkraftprogrammet för att bestämma högra ledet i lönsamhetsvillkoret mycket små. På denna punkt är alltså överensstämmelsen dålig mellan de arbeten som faktiskt utförts och de principer som kom fram i avsnitt 7. Några genomtänkta bedömningar av prisutvecklingen, som utnyttjas inom energiforskningen, finns inte heller, så vitt jag vet. Och en del grundläggande energipolitiska beslut har inte fattats. Allt detta gör att det är nästan omöjligt att bedöma hur mycket hårdvaruutveckling som behövs inom vindkraftprogrammet, och hur snabbt den behöver genomföras. Det är, som framgått tidigare, inte omöjligt att vindkraft kan komma att produceras till cirka 1200 kr/kWår. Men hur sannolikt det är att det finns en efterfrågan vid det priset, under till exempel 1990-talet, är i hög grad en öppen fråga. Huruvida det idag är befogat att bygga fullskaleprototyper är avhängigt av svaret på just den frågan. Det är därför otillfredsställande att så lite har gjorts för att kartlägga, och för att bestämma, denna framtida efterfrågan. Behovet av att bygga fullskaleprototyper är enligt min mening inte tillräckligt väl dokumenterat.

För vindkraftprogrammets del blir min slutsats att kraftsystemstudier, och relevanta vindstudier, snarast bör inledas. I avsnitt 4.4 kategoriserades olika erforderliga utredningsinsatser med hänsyn till om de gällde kraftverk, vinden eller kraftsystemet. Denna indelning är intressant också med hänsyn till att utredningsuppgifterna läggs ut på olika typer av organisationer. Kraftverksstudier utförs till stor del av företag, till exempel Saab-Scania. Vindstudier utförs till stor del av akademiska institutioner och Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut. Kraftsystemstudier utförs i betydande utsträckning av kraftföretagen. Dessa olika typer av organisationer har olika kapacitet, och olika incitament, för att medverka i vindkraftarbetet. Det finns en risk för att den del av vindkraftarbetet i vilken företag framför allt medverkar, det vill säga kraftverksutvecklingen, blir alltför dominerande. Det är viktigt att undvika denna risk och att parallellt med kraftverksutvecklingen driva fram också de andra delarna av vindkraftprogrammet.

Dessutom finns det anledning att dra följande slutsatser. Det är omöjligt att veta hur mycket utvecklingsarbeten som behöver utföras inom energiområdet om man inte har någon form av genomtänkta bedömningar av den framtida prisutvecklingen på olika bränslen. Sådana bedömningar som kan utnyttjas inom hela energiforskningsområdet bör därför göras av till exempel Delegationen för energiforskning eller Industriverket. Vidare blir det avsevärt lättare att bedöma behovet av utvecklingsarbeten om grundläggande energipolitiska riktlinjer dras upp. Kostnader för utvecklingsarbeten som nu genomförs eller planeras kan därför till en del betraktas som kostnader för en i vissa avseenden bibehållen handlingsfrihet.