Morgunblaðið - 14.04.1996, Blaðsíða 28

28 SUNNUDAGUR 14. APRÍL 1996
SKOÐUN
MORGUNBLAÐIÐ
NÝTING ORKUAUÐLINDA
Það er ýmislegt að gerj-
ast í orku og umhverfis-
málum heimsins sem
mönnum kann í fljótu
bragði að fínnast okkur
óviðkomandi, einkum
varðandi auðlindanýt-
ingu, en nýting auð-
linda, þar á meðal orku-
linda, er með mikilvæg-
ustu umhverfismálum
sem jarðarbúar þurfa
að fást við, skrifa dr.
Arni Snorrason og dr.
Hákon Aðalsteinsson.
Landsmenn eigi þó ekki
eingöngu að skoða þessi
mál vegna þrýstings frá
umheiminum, heldur á
okkar eigin forsendum.
Uppbygging raforkukerfis
Íandsmanna er miðstýrð
enda tekur Alþingi aílar
meiriháttar ákvarðanir
um fjárfestingar á þessu sviði.
Langstærsti raforkuframleiðandi
landsins er Landsvirkjun. Stjórnvöld
hafa falið Landsvirkjun víðtækt
hlutverk á raforkusviðinu. Meðal
þess má nefna orkusölu til stóriðju
og rekstur á meginflutningskerfi
sem spannar landið allt. Með þessu
tvennu hefur Landsvirkjun verið
gert kleift að ráðast í stórar og
hagkvæmar virkjanir, sem veldur
því að þegar til lengri tíma er litið
eru önnur orkufyrirtæki sjaldan
samkeppnisfær um heildsöluverð á
raforku. Meðal þeirra skuldbindinga
sem stjórnvöld hafa lagt á Lands-
virkjun er að hafa með viðunandi
öryggi tiltæka nægilega raforku til
þess að anna þörfum viðskiptavina
sinna á hverjum tíma. Stjómvöld
hafa ennfremur tekið ákvörðun um
að jafna orkuverð með því að öll
orka sém flutt er til almenningsraf-
veitna með meginflutningskerfinu
er seld á sama verði.
Það er ýmislegt að geijast i orku
og umhverfismálum heimsins sem
mönnum kann í fljótu bragði að
finnast okkur óviðkomandi, einkum
varðandi auðlindanýtingu, en nýting
auðlinda, þar á meðal orkulinda, er
með mikilvægustu umhverfismálum
sem jarðarbúar þurfa að fást við.
Við eigum þó ekki eingöngu að
skoða þessi mál vegna þrýstings frá
umheiminum, heldur á okkar eigin
forsendum. Markmið þessarrar út-
tektar er að skoða nýtingu orkuauð-
lindanna í grófum dráttum en ekki
í neinum smáatriðum.
„Eiginleikar orkulindanna“
Hringrás vatnsins er drifin af
sólarorku og er því vatnsorkan end-
urnýjanleg auðlind. Aftur á móti
byggist virkjun jarðhita á nýtingu
takmarkaðrar auðlindar. Hún er
takmörkuð í þeim skilningi að venju-
lega er tekinn mun meiri varmi úr
jarðhitageyminum en svarartil hins
stöðuga varmastraums að honum.
Það er reyndar viss einföldun fólgin
í því að teija alla vatnsorku end-
urnýjanlega. Ef miðlun vatns er
nauðsynlegur liður í virkjun, geta
upphaflegar forsendur breyst með
því að miðlunarlón fyllist af aur, og
ef ekki er völ á öðru lónstæði dreg-
ur úr möguleikum á óbreyttri nýt-
Vatnsorka núverandi raforkukerfis frá 1950-1988
Á MYNDINNI eru nokkrar stærðir sem skipta máli fyrir nýtingu vatnsorku. Rennslisorka er sú orka
sem hægt er að vinna i vatnsaflsvirkjunum ef vélar (uppsett afl) þeirra væru nógu stórar til að breyta
öllu rennsli í raforku. Hins vegar er ekki hægt að ábyrgjast afhendingu á meiri orku en þeirri sem
vatnsföllin skila þau ár sem rennslið er hvað minnst, og er það nefnt forgangsorka. Tiltæk orka er sú
orka sem núverandi vatnsaflsvirkjanir geta framleitt.
ingu þeirrar tilteknu vatns-
orku með tímanum.
Eins og við þekkjum er
úrkoma breytileg milli ára
og sömuleiðis hiti og jökul-
bráð, sem allt veldur breyti-
legu vatnsrennsli milli ára.
Við þekkjum ennfremur af
raun að ómögulegt er að sjá
fyrir hvemig veðurfar verður
frá ári til árs. í raforkukerfi
sem er byggt á vatnsorku
getur þannig verið erfitt að
spá fyrir um raforkufram-
leiðslu til langs tíma. Mest-
um erfiðleikum valda mörg
þurr og köld ár í röð. Til að
meta áhrif slíks veðurfars á
raforkuframleiðslu vatns-
orkuvera er stuðst við mælingar sem
gefa rennsli virkjaðra vatnsfalla
langt aftur í tímann.
A myndinni hér að ofan er vatns-
orka núverandi raforkukerfis sýnd.
Efsta línan sýnir rennslisorku nú-
verandi vatnsorkukerfis, þ.e. þá
orku sem mætti vinna úr vatninu
sem rennur til virkjananna, væru
þær nógu stórar, þ.e. hefðu nægt
uppsett afi, til að taka við því öllu.
Miðlínan sýnir þá orku sem árlega
er hægt að vinna með því afli sem
er í viðkomandi virkjunum. Neðsta
línan sýnir forgangsorku. Forgangs-
orka er sú orka sem framleiðandi
skuldbindur sig til að hafa ætíð til
reiðu. í verstu árum er tiltæk orka
nánast jöfn forgangsorkunni, enda
er hún miðuð við rennsli sem er
nærri lágmarksrennsli.
Á myndinni kemur fram að ein-
staka ár eru venju fremur léleg og
á þessu tímabili eru köldu árin 1965
og ’66 verst, en þau voru undanfari
hafísára (1949-’50 var einnig
slæmt), og mörg léleg vatnsár eru
á tímabilinu 1978-’88. Líkur eru á
slæmum rennslistímabilum á 10-15
ára fresti. Ef stærð virkjunar væri
eingöngu miðuð við forgangsorku
er augljóst að í flestum árum renn-
ur mikið af vatni ónýtt fram hjá
henni.
Orkugeta nýrrar virkjunar er
fundin með því að reikna út hversu
miklu viðkomandi virkjun bætir við
það raforkukerfí sem fyrir er miðað
við þann markað sem á að þjóna. í
raforkukerfi þar sem vatnsaflsvirkj-
anir eru yfirgnæfandi er augljóst
að rennsli í vatnsföllum ræður hve
mikið virkjanir geta tryggt af raf-
orku. Háhitavirkjun er hins vegar
óháð duttlungum náttúrunnar og
það er því augljóst að í versta vatns-
ári, sem ræður orkugetu vatnsafls-
kerfisins, getur háhitavirkjun fram-
leitt raforku nær sleitulaust allt árið.
Aðferðin sem notuð er til að reikna
orkugetu nýrra virkjana getur því
gefið háhitavirkjuninni orkugetu í
samræmi við hámarksnýtingartíma,
þótt engin þörf sé á orkunni næsta
áratug. Við slíkar aðstæður má því
alveg eins segja að háhitavirkjunin
verki sem varaaflsstöð fyrir vatns-
orkukerfið.
Raforkumarkaðurinn
Afl í virkjunum er við það miðað
að hægt sé að tryggja kaupendum
umsamda raforku við mesta álag.
Álagssveiflur stafa fyrst og fremst
af breytilegri orkuþörf annarra not-
enda en stóriðju, þ.e. hins almenna
markaðar. Þörfin er mest í skamm-
deginu til lýsingar og húshitunar.
Ef heildarorkukaup hins almenna
markaðar eru borin saman við mesta
álag, þá kemur í ljós að hinn al-
menni markaður notar afl kerfisins
að meðaltali í um 5.000 stundir á
ári (af 8.760). Stóriðja nýtir hins
vegar mesta álag að meðaltali í um
og yfir 8.000 stundir á ári. Af því
leiðir að þessar markaðseiningar
gera mismunandi kröfur til afls.
Auk þess er í raforkukerfínu tals-
vert varaafl til að mæta bilunum í
virkjunum. í raforkukerfínu er
þannig talsvert afl sem aðeins er
notað mjög skamman tíma ár hvert.
Þetta afl er hægt að nýta til þess
að framleiða afgangsorku þegar
vatnsbúskapur er góður, en eðli
máls samkvæmt fæst mun lægra
verð fyrir hana en forgangsorku.
í heild minnkar þörf kerfis-
ins fyrir umframafl eftir því
sem hlutur kaupenda með
háan nýtingartíma eykst.
Þannig gerist það að virkjan-
ir sem byggðar voru fyrir
markað þar sem hlutur al-
menns markaðar var tiltölu-
lega stór miðað við það sem
nú er og fyrirsjánlegt er í
náinni framtíð auka orku-
framleiðslu sína vegna betri
nýtingar á afli án nokkurrar
viðbótarfjárfestingar. Enn-
fremur minnkar varaaflsþörf-
in hlutfallslega með stækk-
andi raforkukerfi.
Sem stendur er talsvert
umframafl í raforkukerfínu.
Ef til kemur þarf mikið átak til að
geta staðið við orkuafhendingu
vegna álvers á Grundartanga auk
stækkunar ísals. Slíkt átak yrði
mögulegt af því að hægt er að nýta
sér umframafl til aukinnar fram-
leiðslu með því einu að auka miðlun
vatns og rennsli til núverandi virkj-
ana, og að auki verða vatnasafls-
virkjanir aflögufærar með afl til að
taka á sig sveiflur í markaðnum svo
að hægt sé að keyra fyrirhugaðar
háhitavirkjanir á fullu, þ.e. með
nýtingartíma mesta. álags langt
umfram samsvarandi meðalnýting-
artíma markaðarins. En þar með
er úti ævintýri og ný raforkuver,
hvort sem þau byggja á vatnsorku
eða háhita, selja raforku á meðal-
nýtingartíma markaðarins, þ.e.
þeirrar markaðseiningar sem þær
þjóna sem nú er landið allt.
„Auðlindanýting og
umhverfismál”
Nýting auðlinda er mikilvægt
umhverfismál. Sjálfbær þróun sem
á að tryggja að nýting okkar á auð-
lindum skerði ekki möguleika kom-
andi kynslóða krefst þess að við
íhugum almennt umgengni okkar
við auðlindir.
Nýlega sendi starfshópur á veg-
um Umhverfisráðherra frá sér
skýrslu um tengsl umhverfísmála
við iðnþróun og orkumál; Fram-
kvæmdaáætlun um umhverfismál;
orka, iðnaður, nytjavatn og jarð-
efni. Þar segir m.a. varðandi al-
menna skýringu og skilgreiningu á
hugtakinu sjálfbær þróun í iðnaðar-
og orkumálum:
Sjálfbær þróun felur í sér að nýt-
ing auðlinda náttúrunnar til þróunar
atvinnulífsins, mannkyninu til efna-
hagslegs og félagslegs ábata, sé
með þeim hætti að lífsskilyrði kom-
andi kynslóða séu ekki skert.
Stjórn á nýtingu auðlinda þjóðar-
innar þurfí að miða að því að upp-
fylla markmið og skilyrði sjálfbærr-
ar þróunar:
Varðandi auðlindir sem gengið
er á, svo sem jarðefni eða auðlindir
sem nýttar eru hraðar en svarar til
hinnar náttúrulegu endurnýjunar,
svo sem víða á við um jarðhita-
svæði, þarf sérstaklega að aðgæta
hvernig komandi kynslóðir geti
mætt sínum þörfum. I því sambandi
þarf að leggja áherslu á aðhald í
nýtingu viðkomandi auðlinda sem
og rannsóknir og þróun. Nýtingin
þarfjafnframt að vera í anda megin-
reglna um sjálfbæra þróun.
Hvað skyldi vera átt við þegar
talað er um komandi kynslóðir, ætli
það sé kynslóð bamanna eða barna-
barnanna. Nei; þarna er alveg áreið-
anlega átt við ótilgreindar komandi
kynslóðir. Það þýðir auðvitað að
horfa verður langt fram í tímann,
mun lengra en svarar til kjörtíma-
bils ríkis- og borgarstjórnar.
Nýting orku ákveðins vatnsfalls
til raforkuframleiðslu (sem er nán-
ast einu notin) fer eftir rennsliseig-
inleikum þess og möguleikum til að
miðla vatni milli árstíða, þ.e. mögu-
leikum til að laga orkuvinnslu að
eiginleikum raforkumarkaðarins.
Nýtingu jarðhita þarf að skoða
út frá fleiri sjónarhomum en nýt-
ingu vatnsorku. Mikilvægasti mun-
urinn er sá að háhitanýting er náma-
vinnsla, en einnig er mikilvægt að
háhita má nýta á margvíslegan hátt,
t.d. til upphitunar, til ýmiskonar
iðnaðar og til raforkuframleiðslu.
Öll slík nýting verður að taka tillit
til þess að auðlindin er takmörkuð
og slík takmörkun kallar á annars-
konar verðlagningu heldur en ann-
ars væri. Samkvæmt kenningum í
auðlindahagfræði verður auk kostn-
aðar vegna vinnslunnar einnig að
greiða rentur ef tryggja á skilvirka
nýtingu auðlindarinnar. Rentan
ræðst m.a. af því hversu stór auð-
lindin er, þ.e. hve lengi hún endist,
og eins hver er kostnaður við að
útvega afurð hennar með öðrum
hætti. Að teknu tilliti til þessa, þá
verður að bera saman ávinning af
mismunandi nýtingu auðlindarinn-
ar. Ef háhiti í nánd við þéttbýli er
nýttur til raforkuframleiðslu ein-
göngu þá verður að bera ávinning
þess saman við ávinning af nýtingu
hans t.d. til húshitunar, eða iðnaðar.
Flestir hafa aðgang að jarðhita
til húshitunar, og er kostnaður við
húshitun hérlendis með því lægsta
sem þekkist í heiminum. Auk þess
er mengun vegna orkuvinnslunnar
mjög lítil miðað við það sem al-
mennt fylgir húshitun annars stað-
ar. Þetta þarf m.a. að hafa í huga
þegar skoðað er að hve miklu leyti
á að virkja þau háhitasvæði tihraf-
orkuvinnslu eingöngu, sem liggja
best við til að uppfylla þarfir þéttbýl-
ustu svæða landsins fyrir orku til
húshitunar (varmavinnslu), og sama
gildir um háhitasvæði sem eru nær-
tækust til að útvega jarðgufu til
iðnaðarnota, þ.e. svæði innan tiltek-
innar fjarlægðar frá iðjusvæðum og
höfnum. Þetta eru t.d. núverandi
orkuvinnslusvæði hitaveitna
Reykjavíkur og Suðurnesja og önn-
ur nærtæk svæði eins og Brenni-
’ steinsfjöll, og t.d. Trölladyngja og
Reykjanes fyrir iðnaðargufu.
Miðað við núverandi raforkukerfi
koma jarðgufustöðvar inn í kerfi þar
sem vatnsaflstöðvar sjá fyrir um
95% af raforkuframleiðslunni.
Orkugeta þeirra er miðuð við því
sem næst versta vatnsár. Hún er
því sjaldnast fullnýtt, a.m.k. '
til vinnslu forgangsorku, og f
sumur má búast við að meira
minna vatn renni framhjá stöðv
um. Þegar svo stendur á ætti
stöðva samsvarandi raforkufr;
leiðslu í jarðgufustöðvum í samrs
við ofantaldar meginreglur um i
gengni við takmarkaða auðlind.
það er metið svo að hægt sé að vi
t.d. 100 MW úr háhitasvæði í
30 ár með því að láta virkjun ga:
í um 8000 stundir/ár, gæti se
virkjun gengið í um 40 ár ef 1
er keyrð í um 6000 stundir.