Kan vätgas ersätta kärnkraft

Frågan kan vätgas ersätta kärnkraft återkommer ofta när energisystemets framtid diskuteras. Vätgas lyfts fram som flexibel, lagringsbar och klimatneutral vid rätt produktion. Kärnkraft beskrivs samtidigt som stabil och planerbar baskraft. För att ge ett korrekt svar krävs därför en jämförelse på systemnivå, inte bara teknik mot teknik.

Redan från början blir det tydligt att vätgas och kärnkraft fyller olika funktioner i elsystemet.

Kärnkraftens roll som baskraft

Kärnkraft levererar el kontinuerligt, dygnet runt och året om. Den producerar stora mängder el oberoende av väder och årstid. Just denna egenskap gör kärnkraften till baskraft, alltså den stabila grund som elsystemet kan luta sig mot under kalla vintrar och perioder med hög belastning.

I Sverige är detta särskilt viktigt. Elbehovet är som högst när temperaturen är låg, samtidigt som väderberoende produktion kan vara begränsad. När man frågar kan vätgas ersätta kärnkraft måste man därför utgå från denna stabilitetsfunktion.

Vad vätgas bidrar med i elsystemet

Vätgas är inte en energikälla utan en energibärare. Den produceras genom att el omvandlas till vätgas, oftast via elektrolys. Energin lagras kemiskt och kan senare användas för att producera el igen.

Den stora styrkan med vätgas är lagringstiden. Vätgas kan lagra energi i veckor, månader och i vissa fall säsonger. Det gör tekniken unik jämfört med batterier, som främst hanterar kortare tidsintervall.

Här uppstår en viktig nyans i frågan kan vätgas ersätta kärnkraft. Vätgas kan lagra energi, men den producerar inte el kontinuerligt på egen hand.

Verkningsgrad och energiförluster

En avgörande skillnad mellan vätgas och kärnkraft är verkningsgraden. Kärnkraft producerar el direkt från kärnreaktioner med relativt stabil effektivitet.

Vätgas kräver flera steg. El produceras först, sedan omvandlas den till vätgas, lagras och omvandlas tillbaka till el. Varje steg innebär energiförluster. Den totala verkningsgraden blir därför betydligt lägre än för direkt elproduktion.

Detta gör vätgas olämpligt som huvudsaklig källa för kontinuerlig elproduktion. Därmed blir svaret på kan vätgas ersätta kärnkraft allt mer begränsat.

Skala och kontinuitet

För att ersätta kärnkraftens roll skulle vätgas behöva producera el i mycket stora mängder, kontinuerligt under lång tid. Det skulle kräva enorma elektrolyskapaciteter, mycket stora lagringsvolymer och kraftverk som kan omvandla vätgas till el med hög tillgänglighet.

Dessutom måste all denna vätgas först produceras med el, som i sin tur måste komma från någon källa. Om denna el inte är planerbar uppstår samma problem som vätgasen förväntas lösa.

I praktiken blir vätgas därför beroende av att det redan finns stabil elproduktion i systemet.

Vätgas som komplement, inte ersättning

Där vätgas verkligen har sin styrka är som komplement. Den kan lagra överskottsel från sol och vind och användas när produktionen är låg under längre perioder. På så sätt kan vätgas minska belastningen på annan elproduktion.

Vätgas kan även fungera som reservkraft under extrema situationer, exempelvis vid långvariga vindstilla perioder under vintern. I denna roll bidrar vätgas till systemets robusthet, men ersätter inte kärnkraftens dagliga funktion.

Här blir det tydligt att kan vätgas ersätta kärnkraft i praktiken handlar mer om samverkan än substitution.

Klimatperspektivet förändrar inte systemrollen

Grön vätgas, producerad med förnybar el, har stor klimatpotential. Den kan ersätta fossila bränslen i industrin och fungera som klimatneutral reservkraft. Däremot förändrar klimatfördelen inte den grundläggande systemrollen.

Även om all vätgas vore grön kvarstår faktumet att den inte producerar el kontinuerligt utan föregående energitillförsel. Kärnkraftens roll som stabil producent förändras därför inte av vätgasens klimatfördelar.

Infrastruktur och kostnadsbild

Att bygga ett system där vätgas ersätter kärnkraft skulle kräva omfattande infrastruktur. Elektrolysörer, lagring, transport och vätgasbaserade kraftverk måste byggas i mycket stor skala.

Dessa investeringar är kostsamma och innebär långsiktiga åtaganden. Samtidigt kräver även kärnkraft stora investeringar, men levererar därefter stabil el under mycket lång tid.

Ur ett ekonomiskt och tekniskt perspektiv förstärker detta bilden att vätgas och kärnkraft inte fyller samma funktion.

Samlad bedömning

Med dagens och överskådlig framtida teknik kan vätgas inte ersätta kärnkraft. Vätgas kan inte leverera kontinuerlig baskraft utan stora energiförluster och omfattande kringinfrastruktur.

Däremot spelar vätgas en viktig roll i framtidens energisystem. Som långsiktig energilagring, reservlösning och stöd till ett förnybart dominerat system är vätgas mycket värdefull.

Svaret på frågan kan vätgas ersätta kärnkraft är därför tydligt. Vätgas är ett komplement som stärker systemet, inte en ersättning för kärnkraftens grundläggande roll.