Dulin skýring á lágu raforkuverði frá íslenzkum virkjunum

Auk opinberra gjalda má skipta orkureikningi landsmanna í þrennt: orkuverð frá virkjun, flutningsgjald frá virkjun til dreifiveitu og dreifingargjald dreifiveitu til notanda.  Tveir síðari liðirnir eru tiltölulega háir á Íslandi m.v. önnur lönd, en fyrsti liðurinn af þremur er lágur, mjög lágur nú um stundir m.v. önnur lönd.

Margir halda, að skýringarinnar á hinu síðast nefnda sé að leita í verðinu á því, sem knýr virkjanir landsmanna, þ.e. í vatnsaflinu og jarðgufunni. Þeir, sem láta sér þessar skýringar lynda, komast aldrei til botns í málinu, og það er hætt við, að samtökin Landvernd, sem gert hafa tillögu um virkjanastopp og í staðinn að draga úr þeirri orku, sem seld er samkvæmt langtímasamningum til stóriðju, hafi ekki skilið til fulls, hvers vegna landsmenn njóta lágs raforkuverðs.  Í stuttu máli er það vegna nýtingar á auðfengnum endurnýjanlegum orkulindum og vegna tiltölulega jafns álags á kerfið innan sólarhrings, viku og árs.  Það er jafnara álag hér en annars staðar þekkist og nauðsynlegt að viðhalda því með almannahag í huga.   

Það er hverjum manni skiljanlegt, að til að borga upp vél, sem aðeins framleiðir með hálfum hámarksafköstum yfir árið, þarf að selja vöruna frá vélinni á hærra verði en væri hún keyrð á 95 % af hámarksafköstum.  Það er meira álag á raforkukerfið á köldum vetrardegi en á hlýjum sumardegi, en sá munur er t.d. miklu meiri í Noregi en á Íslandi, af því að norskt húsnæði er yfirleitt hitað upp með rafmagni, en íslenzkt húsnæði í flestum tilvikum með jarðhitaveitu eða varmadælum. Það, sem þó munar langmest um til jöfnunar heildarálags, er verksmiðjuálag, þar sem unnið er allan sólarhringinn allan ársins hring í verksmiðjunum og leitzt við að viðhalda framleiðsluafköstunum.  Þessi stöðugleikaorka til verksmiðjanna nemur nú um 3/4 af heild. 

    Steinar Ingimar Halldórsson, verkfræðingur, varpaði sögulegu ljósi á þessa skýringu lágs orkuverðs, sem vafizt hefur fyrir ýmsum, einkum þeim, sem fjargviðrast yfir lágu raforkuverði til þessara verksmiðja, í Morgunblaðsgrein 12.11.2022.  Það er hægt að sýna fram á, að verksmiðjurafmagnið stendur fyllilega undir sinni kostnaðarhlutdeild raforkugeirans og skapar skilyrðin, sem gera raforkugeiranum kleift að bjóða heimilum og almennum fyrirtækjum rafmagn á miklu betri kjörum en ella. Það má orða þetta þannig, í stéttastríðsanda, að verksmiðjurnar greiði niður raforkuverð til heimilanna, en afturhaldið í landinu hefur alla tíð snúið þessari staðreynd algerlega á haus. Fyrirsögn téðrar greinar var: 

"Lágt raforkuverð ekki sjálfgefið".

Hún hófst þannig:

"Hér á Fróni prísum við okkur sæl að vera ótengd evrópska raforkukerfinu, enda orðin vön ódýru rafmagni.  Hverju megum við þakka lágt raforkuverð, og getum við tekið því sem gefnu í framtíðinni ?"

Tækniframfarir, bætt stjórnun og þekking geta unnið upp á móti óhagstæðari virkjunarkostum frá náttúrunnar hendi, svo að stofnkostnaður MUSD/MW, fari aðeins hægt hækkandi í rauntölum (að teknu tilliti til verðbólgu í US).  Af árlegum kostnaði vegna vatnsaflsvirkjunar er  hlutdeild stofnkostnaðar yfirgnæfandi eða um 96 %, og rekstrarkostnaður er um 4 % af árlegum heildarkostnaði. 

Þótt orkuvinnslukostnaður jarðgufuvirkjana og vatnsaflsvirkjana sé um þessar mundir svipaður, eru innbyrðis kostnaðarhlutföll ólík.  Árleg hlutdeild stofnkostnaðar jarðgufuvirkjana er um 68 % og rekstrarkostnaðar 32 %, enda þarf að kljást við tæringu og niðurdrátt í gufuforðabúrinu, svo að 2 viðhaldsþættir séu nefndir.   

Það er engum blöðum um það að fletta, að innleiðing vindorkuþyrpinga hérlendis mun valda raforkuverðshækkun til almennings.  Búast má við, að vinnslukostnaður sé allt að 50 % hærri en í nýjum  hefðbundnum íslenzkum virkjunum, og gætu árleg kostnaðarhlutföll stofnkostnaðar og rekstrar verið um 93 % og 7 %. Ef hér verður innleitt uppboðskerfi raforku að hætti ESB, þótt Ursula von der Leyen hafi lýst það óbrúklegt, munu vindmylluþyrpingar verða ráðandi um verð á raforkumarkaðinum, því að hæsta samþykkta verð gildir.  Þetta síðast nefnda taldi von der Leyen óboðlegt neytendum í skortástandi á markaði, og hið sama á við á Íslandi.  

Til þess að varðveita lágt raforkuverð til almennings á Íslandi þarf að hafna umsóknum um uppsetningu og tengingu vindmylluþyrpinga, og það þarf að koma í veg fyrir umtalsvert lægra nýtingarhlutfall orkumannvirkja í rekstri en nú er.  Það er hægt með tvennu móti; annars vegar að bæta við jöfnu álagi og hins vegar að dreifa álagi almennings yfir sólarhringinn og vikuna.  Þetta verður unnt eftir uppsetningu snjallorkumæla með verðstýringu, þ.e. að einingarverð orkunnar verði lægra til almennings á nóttunni og um helgar en á öðrum tímum. Þá er hægt að forrita hleðslu bílsins eða gang þvottavélarinnar að hefjast, þegar álagið og þar með verðið hefur lækkað nægilega að mati viðskiptavinar.  

"Þetta tímabil [1937-1965] einkenndist af rafmagnsóöryggi og skammtímalausnum.  Raforkukerfið þjónaði nánast eingöngu almennum notendum, og aflskortur blasti við, þegar árleg nýting vélarafls náði 60 %." 

Þessi þrönga staða blasti við Íslendingum á téðu tímabili.  Hún hefði dæmt landsmenn til að búa við veikt og dýrt raforkukerfi mjög lengi að óbreyttu, en þá varð það þeim til happs, að Viðreisnarstjórn Alþýðuflokks og Sjálfstæðisflokks komst til valda síðla árs 1959.  Í henni sátu hæfileikaríkir stjórnendur og hugsjónamenn að auki, sem höfðu kraft og þor til að brjóta forstokkað haftaafturhald og einangrunarsinna vinstri kants stjórnmálanna á bak aftur.

Viðreisnarstjórnin ásamt ráðgjöfum sínum, t.d. formanni Stóriðjunefndar, dr Jóhannesi Nordal, Seðlabankastjóra, braut Íslendingum leið út úr sjálfheldu veiks raforkukerfis og hás orkuvinnslukostnaðar. Hún fékk til landsins öflugan fjárfesti, svissneska verksmiðjueigandann Alusuisse, sem hóf mikla uppbyggingu í Straumsvík við Hafnarfjörð 1967 og var stærsti raforkukaupandi landsins frá 1969 í yfir 30 ár. 

Þar með gafst einnig kostur á að reisa öflugt flutningskerfi á 220 kV spennu, svo að  raforkuöryggi landsmanna batnaði stórum með stórum virkjunum í Þjórsá/Tungnaá, hringtengingu 220 kV kerfisins og í kjölfarið lækkaði raunorkuverðið.  Ástæður hins síðar nefnda voru nokkrar, t.d. hagkvæmni stærðar, hag virkjana og lína, hagstæð lán til framkvæmdanna vegna tryggrar orkusölu langt fram í tímann og tiltölulega jafns álags í Straumsvík, sem gaf góða nýtingu á fjárfestingunum, því að sveiflur almenns álags heimila og fyrirtækja vógu lítið m.v. meðalálagið.

Ástandinu fyrir stóriðjutímabilið lýsir Steinar Ingimar þannig: 

"Eftir gangsetningu [Ljósafossstöðvar 04.10.1937] féll heildarnýting vatnsafls í raforkukerfinu niður í 12 %.  Til að auka eftirspurn voru íbúar á höfuðborgarsvæðinu hvattir til að fá sér fleiri heimilistæki.  T.d. veitti Rafmagnsveita Reykjavíkur afslátt af rafmagnsverði fyrir heimili, sem keyptu sér rafmagnseldavél.  En á augabragði breyttist eftirspurnin við komu brezka hersins." 

Téður afsláttur rafmagnsverðs hefur verið öllum hagfelldur, þar til toppálagið náði aflgetu kerfisins. Þar sem heimilisálag og álag fyrirtækja í u.þ.b. 10 klst á virkum dögum er ríkjandi, er þessi nýting aðeins um 60 %, þ.e. þar til toppálag stangar aflgetu kerfisins.  Til samanburðar er meðalnýting Búrfellsvirkjunar (270 MW, 2300 GWh/ár) yfir árið 97 % vegna ríkjandi álags verksmiðja, sem starfa allan sólarhringinn árið um kring.  Virkjanir Landsvirkjunar mala af þessum sökum landsmönnum gull, enda hafa elztu virkjanirnar verið að mestu bókhaldslega afskrifaðar núna. 

"Á meðan Írafossstöð var í undirbúningi, var 7,5 MW gufuaflsstöð reist við Elliðaár (Toppstöðin), sem brenndi olíu og kolum.  Hún var dýr í rekstri.  Árið 1953 komst Írafossstöð (48 MW) í gagnið, þökk sé Marshallaðstoðinni.  Árið eftir hóf Áburðarverksmiðja ríkisins rekstur og með henni fékkst fljótt góð nýting virkjunar.  Ekki löngu síðar hófst bygging Steingrímsstöðvar (27 MW), sem hóf rekstur 1959.  Hún varð að veruleika vegna orkusölusamnings við bandaríska varnarliðið, en samningurinn stóð að miklu leyti undir afborgunum af lánum.  Segja má, að útlenzkir herir og Áburðarverksmiðjan hafi verið fyrstu stórnotendur rafmagns á Íslandi. Þeir gerðu Sogsvirkjunum kleift að bjóða höfuðborgarbúum rafmagn á hagstæðara verði en ella.  Orkuöryggið var þó áfram misjafnt."

 Á þessum árum var efnahagslífið í viðjum innflutnings- og fjárhagshafta, sem áreiðanlega hefur haft hamlandi áhrif á hagvöxtinn og þróun atvinnulífsins.  Efnahagslífið var miðstýrt í anda Ráðstjórnar og veikt, svo að innviðauppbygging gekk brösuglega, eins og dæmin um fjármögnun Sogsvirkjana með tekjum af orkusölu til setuliðsins; með Marshall-aðstoð og með raforkusölu til herstöðvarinnar í Keflavík, sýna.  Þess ber að geta, að á sama tíma stóð yfir hitaveituvæðing í Reykjavík, svo að orkunotkun þar dreifðist á tvenns konar orkulindir.  Í stuttu máli var það yfirleitt einn "stórnotandi" raforku, sem gerði nýja virkjun mögulega á Íslandi. Nú hefur raforkukerfi landsmanna vaxið svo fiskur um hrygg, að ekki þarf að bíða eftir nýjum notanda, þótt virkjað sé meðalstórt (u.þ.b. 100 MW), enda bíða orkunotendur í landinu eftir meiri orku.  Það er raforkuskortur.

Í Noregi fór rafvæðing landsins líka fram með verksmiðjuuppbyggingu vítt og breytt um landið.  Í Noregi var húsnæðið rafkynt samhliða rafvæðingunni, sem olli miklu meiri raforkuþörf en hér og betri nýtingu orkumannvirkja, en fyrir vikið var löngum skortur á toppafli. Það var leyst með tvöföldum orkumæli.  Mældi annar heildarorkunotkun og hinn orkunotkun, þegar aflþörfin fór yfir umsamin mörk, og var sú orka afar dýr, þannig að slökkt var á ofnum, þegar eldað var.

"Þetta tímabil [1965-2020] er kennt við stórvirkjanir og stóriðnað.  Þegar Sogið var fullvirkjað, voru aðeins 2 kostir í boði til að afla rafmagns fyrir höfuðborgarsvæðið; annars vegar virkjun Hvítár á Suðurlandi og hins vegar virkjun Þjórsár.  Seinni kosturinn var utan seilingar, nema stóriðja tæki til starfa á Íslandi. Allir vita, hver niðurstaðan varð: bygging Búrfellsstöðvar og álvers í Straumsvík.  Bygging Hrauneyjafossstöðvar og Sigöldustöðvar ásamt lagningu Byggðalínunnar varð svo grunnurinn að góðu aðgengi að rafmagni fyrir fyrir flesta landsmenn.  Þessar stórframkvæmdir voru lykillinn að því, að landsmenn fengu rafmagnið á enn hagstæðari kjörum en áður þekktist."

Þetta er rétt ályktað, en samt barðist minnihlutinn á Alþingi, sem þá samanstóð aðallega af þingmönnum Alþýðubandalagsins og Framsóknarflokksins, á hæl og hnakka gegn þessum framfaramálum, sem áttu eftir að bylta lífskjörum í landinu til hins betra. Þá, eins og nú, voru margir þingmenn glámskyggnir á raunverulegan hag umbjóðenda sinna, en hengdu hatt sinn á tittlingaskít, sem engu máli skipti, er frá leið. Það er einfaldlega þannig með aðgerðir og framkvæmdir, að allt orkar tvímælis, þá gert er, en það eru meginlínurnar í málatilbúnaðinum, sem skipta sköpum.  Þetta er ofvaxið skilningi þröngsýnispúka á þingi og annars staðar, sem hafa asklok fyrir himin og kunna alls ekki að greina hismið frá kjarnanum.  Hvernig halda menn, að komið væri málum Íslendinga núna, ef tekið hefði verið mark á úrtöluröddum ofangreinds uppbyggingarskeiðs og t.d. unnið eftir hinum fjallheimskulega frasa: "náttúran verður að njóta vafans", sem reyndar hafði ekki séð dagsins ljós í þá daga. 

Reykjavík og stjórnun hennar er svo kapítuli út af fyrir sig.  Sogsframkvæmdir, sem raktar voru hér að ofan, voru að frumkvæði þáverandi bæjarstjórnar Reykjavíkur, þar sem Sjálfstæðisflokkurinn réði lögum og lofum um áratugaskeið.  Hvernig halda menn, að komið væri málum Reykvíkinga nú og raunar landsmanna allra, ef rugludallarnir, sem nú mynda meirihluta borgarstjórnar, hefðu verið við völd í Reykjavík á tímabilinu 1937-1965 ?   Bókstaflega ekkert framkvæmdamál í Reykjavík, sem til heilla horfir fyrir framtíðina, þokast nú hænufet, heldur þvælast afturhaldssinnar, nú í valdastólum, fyrir þeim öllum, og borgarskipulagið sjálft er algerlega í skötulíki, svo að ekki sé nú minnzt á hörmungina miklu, fjármálaóreiðu Reykjavíkurborgar. Að kjósa gapuxa, draumóramenn og sérvitringa til valda yfir málefnum almennings, endar sem voveiflegur bjúgverpill.   

Athugasemdir

[Jónas Gunnlaugsson, 3.12.2022 kl. 02:02]

Góð umfjöllun. Ég vil tengingu á milli Kárahnjúka og Þjórsár, Vatnsfells strax. Er ekki með teikningu af kerfinu og þá efstu virkjun. Það virðist geta hjálpað eftir því hvort vatnsskortur er á Suðurlandi eða á Asturlandi og í bilunar tilfellum. Aðnota eingöngu Bygðalínu er ávísun á töp. 

Egilsstaðir, 03.12.2022   Jónas Gunnlaugsson

[Gunnar Heiðarsson, 3.12.2022 kl. 08:10]

Heill og sæll Bjarni

Þetta er skemmtileg og fróðleg samantekt yfir uppbyggingu raforkuframleiðslu á landinu og þann  þátt er stóriðjan átti í henni. Þessi saga er aldrei of oft sögð og er reyndar töluvert stærri en þú nefnir í þessum pistli. T.d. var tilkoma Járnblendiverksmiðjunar á Grundartanga, sem notar ljósbogaofna og þátt hennar til nýta  sem einskonar dempara á orkukerfið, allt fram til þess er Blönduvirkjun tók til starfa. Tiltölulega auðvelt er að stýra orkunotkun ljósbogaofna, svo frem að ekki sé slökkt alveg á þeim. Slík stöðvun hefur nokkur áhrif á rekstur þeirra, en lækkun um allt að 90% af orku, gerir lítið annað en að minnka framleiðslu meðan á þeirri lækkun stendur. Því voru þessir ofnar nýttir til að jafna orkunotkun landsins, lækkað á þeim þegar mikil þörf var í almenna kerfinu, s.s. á aðfangadagskvöld og þeir síðan keyrðir á fullu afli þess á milli. Í slæmum vatnsárum var síðan þessi sama verksmiðja nýtt til að spara vatn í lónum orkuveranna, með því að slökkva alveg á ofnum hennar, ýmist öðrum eða báðum og stundum til nokkra mánaða.

Þá má ekki gleyma þeim þætti í sögu raforkuframleiðslu hér á landi og þátt stóriðju í henni, er snýr að þeirri orkustefnu sem ákveðin var á Alþingi, við stofnun Landsvirkjunar. Orkustefnu sem síðan var tekin af borðinu, snemma á þessari öld, með  tilskipun frá ESB er alþingismenn samþykktu með ein einfaldri þingsályktun, sjálfsagt hálf sofandi og rænulausir.

Það er fullt tilefni til að taka vandlega saman sögu raforkuframleiðslu hér á landi frá upphafi og koma á prent. Þar þarf að sjálfsögðu að koma fram þættir stóriðju, uppbygging dreifikerfisins og sú framtíðarsýn er menn höfðu um miðjan sjöunda áratug síðustu aldar. Einnig er vert að í slíkri samantekt kæmi fram sú hnignun er orðið hefur síðustu áratugi, hvort heldur er vegna tengingar okkar við ESB eða þess uppgangs er afturhaldsfólk hefur náð.

Um vindorkuna ætla ég ekki að tala nú, vona bara að þáttur hennar í slíkri samantekt verði sem minnstur.

Kveðja

[Bjarni Jónsson, 3.12.2022 kl. 11:40]

Sæll, Jónas.  Nú er unnið að allt að fjórföldun flutningsgetu Byggðalínu frá Hvalfirði til Fljótsdalsstöðvar.  Að því verki loknu verður auðveldara að flytja mikla orku frá Suðurlandi til Austurlands og öfugt eftir þörfum.  Flutningsgetan og stöðugleiki kerfisins verður þó ekki viðunandi fyrr en jafnstraums jarðstrengur hefur verið lagður yfir Sprengisand á milli Norðurlands og Suðurlands.  Í því tilviki þarf ekki að styrkja suðaustur leiðina, sem er erfið að mörgu leyti.  

[Bjarni Jónsson, 3.12.2022 kl. 11:52]

Sæll, Gunnar.  Þakka þér fyrir hárrétta og mikilvæga ábendingu.  Samið var við Járnblendið um, að helmingur hámarksorkuafhendingar á ári skyldi vera ótryggð orka einmitt til að regla lítið og veikt raforkukerfi, eins og þú nefnir.  Gallinn við ljósbogaofna er, að þeir valda við vissar aðstæður miklu flökti á raforkukerfi, sem er með tiltölulega lítið skammhlaupsafl.  Voru kvartanir um slíkt á Akranesi á frumbýlingsárunum ?  Ég man ekki eftir þeim.  Hins vegar voru miklar kvartanir í Hafnarfirði út af ljósbogaofni í grennd við Straumsvík á sinni tíð, og ég varð var við spennuflökt á morgnana í Garðabæ.  

Sammála þér.  Það þarf að gera rafvæðingarsögu Íslands rækileg skil.  Hún er allmerkileg.  

[Gunnar Heiðarsson, 3.12.2022 kl. 14:00]

Sæll aftur Bjarni

Flökt og skammhlaupsafl í ljósbogofnum verður fyrst og fremst til við uppkeyrslu þeirra. Í rekstri er það ekki svo mikið. Ofninn sem þú nefnir við Straumsvík er væntanlega málmbrennsluofninn er bræða átti brotajárn. Við slíka ofna er mikið skammhlaup og flökt. Straumur á þar auðvelt með að fara annað en ætlað er. Að ljósbogi myndist ekki milli skauta heldur hlaupi stjórnlaust út í brotajárnið. Þessu  er hins vegar tiltölulega auðvelt að stjórna í kísilmálmframleiðslu, þar sem fyllan er alltaf höfð næg og straumur á því ekki eins auðvelt með að hlaupa út í loftið. Hins vegar getur þetta vandamál komið upp þegar verið er að keyra ofna upp eftir stöðvun þeirra. Þá er algengt að rafskaut brotni og mikið straumflökt verður.

Hér á Akranesi kom þetta ekki að sök, enda við á þeim tíma með eigið orkuver upp í Andakíl og sér flutningslínu þaðan. Hins vegar gat þetta orðið vandi fyrir stjórnun á landsnetinu. Það var síðan lagað með því að setja öflugri þétta á Brennimel.

Kveðja

[Bjarni Jónsson, 3.12.2022 kl. 17:07]

Einmitt, Gunnar, afar athyglisvert, takk fyrir svarið.  Téð brotajárnsbræðsla var aflögð, m.a. af því, að hún gat ekki orðið við kröfum um uppsetningu á síum.  Þegar ISAL setti upp týristor afriðla fyrir kerskála 3 árið 1997, voru jafnframt settar upp öflugar síur, þ.e. þéttar og spólur og viðnám, sem sía burtu helztu yfirsveiflurnar.  

[Jósef Smári Ásmundsson, 4.12.2022 kl. 09:25]

Hverju myndi lína þvert yfir hálendið ( Kjölur)milli suðurlands og norður í skagafjörð skila , ef einhverju ?

[Bjarni Jónsson, 5.12.2022 kl. 10:04]

Sæll, Jósef Smári.  Ekki loftlína yfir hálendið, heldur jafnstraums (DC) jarðstrengur.  Hann mundi tryggja stöðugleika raforkukerfisins og koma í veg fyrir varasamar sveiflur (átök) á milli virkjana Suðurlands og Austurlands.  Jafnframt yrði hann öflug flutningsleið á milli Norð-Austurlands og Suðurlands og mundi þar með tryggja næga flutningsgetu til að jafna misvægi í orkuforða landshlutanna, sem stundum myndast.  Þess vegna er Sprengisandsleið líklegri til að verða fyrir valinu en Kjalleið.  Þetta verkefni gæti komizt á dagskrá, eftir að Landsnet hefur klárað að reisa og tengja 220 kV loftlínu úr Hvalfirði og til Fljótsdals.