Økt tempo i avkarboniseringen av Norge med industriell fleksibilitet

Forestill deg at du sitter i bilen og kjører til jobb i rushtiden. Rundt deg ser du mange busser, noen er fulle, noen er halvfulle, og halvparten av bussene er nesten tomme. Når du bestemmer deg for å gå over til offentlig transport og ta bussen selv, forteller billettappen deg at det ikke er noen ledige seter, alle bussene er fulle. Ikke bare i dag, men i all overskuelig fremtid. Likevel ser du tomme busser kjøre rundt hele dagen.

Dette kan høres ut som ren fiksjon, men dette er hvordan strømnettet fungerer i dag. Når noen ønsker å koble seg til strømnettet, kanskje for å gå over fra naturgass til elektrisitet i en industriell prosess, får de i mange tilfeller beskjed om at nettet er fullt de neste ti årene. I virkeligheten kan nettet fremdeles ha mye ledig kapasitet det meste av året. Og selv i perioder med høy belastning er det overskuddskapasitet på grunn av pålitelighetstiltak. I bussmetaforen representeres dette av de tomme bussene som kjører rundt, «bare i tilfelle bussen foran får motorstopp». I FME CINELDI pågår det en pilotstudie for å undersøke den faktiske kapasiteten i nettet.

Alle disse forholdsreglene i kombinasjon med usikkerheten om når forbrukerne i området faktisk bruker strøm, er en hindring for rask elektrifisering og avkarbonisering av den norske industrien. Det er allerede mange historier der industrier ønsker å avkarbonisere prosessene sine, men ikke får tilgang til den nødvendige elektrisiteten, for eksempel hos Kronos Titan i Fredrikstad eller i Grenland.

Men hva om det er mulig å flytte det elektriske forbruket til perioder med lav etterspørsel? I figuren nedenfor kan begrensningene i nettet enten være i det lokale nettet eller et sted i sentralnettet mellom der strømmen produseres og der den forbrukes.

Hvis forbrukerne på høyre side kunne bli enige om å redusere belastningen i perioder med høy etterspørsel, kunne det være mulig å legge til mer forbruk i det eksisterende nettet i stedet for å vente på nye kraftoverføringslinjer. Nettoperatøren kjenner ikke nødvendigvis lastmønsteret til eksisterende eller nye forbrukere, men hvis nettoperatøren vet at de vil flytte forbruket sitt når det oppstår en kritisk situasjon, kan de tillate mer forbruk i det eksisterende nettet.

I Norge sto industri- og bergverkssektoren for 35 % av all energiforbruk i 2021, og over 40 % av all elektrisitetsforbruk. NVE har anslått en økning i industriens strømforbruk på rundt 30 TWh frem til 2040. En stor del av det nye strømbehovet er knyttet til avkarbonisering av eksisterende prosesser, noe som undersøkes grundig i FME HighEFF, og som er nødvendig for å nå de norske klimamålene. En fullstendig elektrifisering vil kreve smartere og mer effektiv bruk av elektrisitet, ikke bare i husholdninger, men også i industrielt forbruk. Fleksibiliteten til industrielt forbruk er mindre forsket på, men undersøkes nå blant annet i prosjektet Flex4Fact, der fokuset er økt integrering av fornybar elektrisitet i strømnettet gjennom industriell fleksibilitet.

Industrielle prosesser er ofte sensitive for operasjonelle endringer, og mange industrielle aktører er skeptiske til fleksibel drift, da det vil kreve endringer i prosessdrift og kan også være strengt begrenset av stabilitetshensyn i prosessene. Disse prosessene kan ha blitt finjustert i løpet av tiår og opererer med knapp margin i markedet. I den ovennevnte figuren presenteres noen generelle alternativer for å oppnå fleksibilitet i en eksisterende produksjonsprosess. Løsningen vil være forskjellig for hver industriprosess, men i nesten enhver produksjonsprosess er det potensial for fleksibilitet, enten det er lite eller stort, kjent eller ukjent.

Fleksibelt forbruk undersøkes i flere forskningsprosjekter, som CINELDI eller FINE, og får spesiell oppmerksomhet i forbindelse med boligers strømforbruk, som å flytte vannvarmer eller lading av elbiler fra dag- til nattetimer. Jeg jobber for tiden med en doktorgrad der jeg undersøker potensialet for industriell fleksibilitet i Norge og i hvilken grad dette kan bidra til en raskere overgang til en avkarbonisert fremtid.

For å virkelig utnytte potensialet i industriell fleksibilitet, er det nødvendig med insentiver, motivasjon, kunnskap og fokus fra politikere og nettoperatører på temaet. I stedet for å bygge nytt nett kan utnyttelse av fleksibilitet i industrielle prosesser være en billigere og raskere måte å integrere variabel kraftproduksjon på, men dette medfører kostnader som ikke nødvendigvis er kostnadseffektive for de industrielle aktørene selv.

Å styrke industriell fleksibilitet kan dermed øke tempoet i avkarboniseringen, redusere nedbygging av natur og redusere kostnadene til å avkarbonisere den norske økonomien.