Forsendur útreikninga

Sem grunnforsendur kerfisrannsókna sem tæknilegt mat á valkostum byggir á er notast við sviðsmyndir um raforkunotkun 2017–2050 frá Raforkuhópi orkuspárnefndar eins og fram kom í kafla 0. Sviðsmyndirnar eru alls fjórar og ná yfir orku- og aflþörf á tímabilinu fram til ársins 2050.

Tafla 4-1 sýnir árlega orkunotkun í GW stundum ásamt hámarksálagi á kerfið á árinu 2050 eftir mismunandi sviðsmyndum frá Raforkuhópi orkuspárnefndar. Til samanburðar er birt orkunotkun og hámarksálag eins og það var á árinu 2018.

Sviðsmyndir Raforkuhóps orkuspárnefndar ná yfir raforkunotkun til ársins 2050. Sviðsmyndirnar staðsetja hvorki raforkunotkunina né þá orkuvinnslu sem þarf til að anna mismunandi þróun. Landsnet brást við þessu með því að dreifa almennri notkun í takt við íbúafjölda. Stórnotkun (í sviðsmyndinni Aukin stórnotkun) var fyrst og fremst dreift á þekkt iðnaðarsvæði þar sem núverandi stórnotendur eru staðsettir og hafa því sterkustu tengingarnar nú þegar. Þau iðnaðarsvæði sem um ræðir eru Helguvík á Suðurnesjum, Grundartangi á Vesturlandi, Bakki á Norðurlandi eystra og iðnaðarsvæðið á Reyðarfirði. Einnig var álaginu dreift í takt við fólksfjölda á höfuðborgarsvæðið, Suðurland, Vestfirði og Norðurland vestra þar sem eðlilegt er að í sviðsmynd sem lýsir aukinni stórnotkun sé gert ráð fyrir iðnaðaruppbyggingu annars staðar en á stærstu iðnaðarsvæðunum.

Varðandi orkuvinnslu þá var notast að hluta við þekkta orkuvinnslukosti úr nýtingarflokki rammaáætlunar ásamt því að notast var við óskilgreinda vinnslu þar sem upp á vantaði. 

Stefna stjórnvalda um uppbyggingu flutningskerfis raforku

Þann 11. júní 2018 var samþykkt á Alþingi þingsályktun nr. 26/148. um stefnu stjórnvalda um uppbyggingu flutningskerfis raforku. Stefnan er ítarlegri en stefna stjórnvalda um lagningu raflína, nr. 11/144 , en breytir þó ekki viðmiðum og meginreglum varðandi lagningu raflína.

Stefnan er í þremur liðum, þar sem fyrsti liðurinn, A-liður snýr að almennum atriðum er varða uppbyggingu flutningskerfis raforku. B-liður fjallar um rannsóknir og greiningar á jarðstrengjum í flutningskerfinu, en C-liður snýr að viðmiðum og meginreglum varðandi lagningu raflína.

Almenn atriði er varða uppbyggingu flutningskerfis raforku

Fyrir öll verkefni sem eru á framkvæmdaáætlun er lagt mat á það hvernig einstaka framkvæmdir og/eða valkostir samræmast almennum atriðum í stefnu stjórnvalda og stefnu um línutegund skv. stefnu um lagningu raflína.

Það sem snertir valkostagreiningu í langtímaáætlun með beinum hætti er hins vegar töluliður 4 í A-lið stefnunnar sem snýr að línulögnum yfir hálendið, en þar segir að „ekki verði ráðist í línulagnir yfir hálendið“. Mat á samræmi allra valkosta á langtímaáætlun við stefnuna má finna í umhverfisskýrslu í töflu 14.1.

Rannsóknir og greiningar

B-liður stefnunnar snýr að rannsóknum og greiningum á jarðstrengsmöguleikum. Samkvæmt henni skulu sérfróðir aðilar gera óháðar og sjálfstæðar rannsóknir á áhrifum mismunandi tæknilegra lausna við lagningu raflína. Jafnframt skuli fari fram óháð greining á þjóðhagslegri hagkvæmni þess að aukið hlutfall flutningskerfis raforku verði lagt í jörð, m.t.t. áhrifa á raforkuverð, afhendingaröryggis, hagkvæmni, byggðaþróunar, tæknilegra lausna og umhverfiskostnaðar.

Skýrslur um framangreind rannsóknarefni skulu lagðar fram á Alþingi eigi síðar en 1. október 2019. Landsnet gerir ráð fyrir að fjallað verði um niðurstöðu þessara greininga í kerfisáætlun 2020-2029 sem ráðgert er að komi út á fyrrihluta árs 2020.

Viðmið og meginreglur varðandi lagningu raflína

Í C-lið stefnunnar er kveðið á um að þingsályktunin skuli tekin til endurskoðunar á haustþingi 2019 og verði þá kveðið nánar á um viðmið og meginreglur varðandi lagningu raflína, til lengri tíma, m.a. með áherslu á að hve miklu leyti nýta skuli jarðstrengi með hagkvæmum hætti í flutningskerfi raforku.

Þar til framangreindri endurskoðun er lokið skulu gilda þau viðmið og þær meginreglur varðandi lagningu raflína sem fram koma í þingsályktun nr. 11/144 um stefnu stjórnvalda um lagningu raflína, líkt og gert er í þessari kerfisáætlun.

Valkostir um styrkingu meginflutningskerfisins

Valkostir kerfisáætlunar eru með svipuðu sniði og í síðustu áætlun nema að bætt hefur verið við valkosti þar sem ekki er gert ráð fyrir samtengingu landshluta. Lagðir eru fram tveir aðalvalkostir sem fela í sér annað hvort tengingu yfir hálendið eða uppbyggingu á nýrri hringtengingu, ásamt valkosti sem ekki gerir ráð fyrir samtengingu. Undir þessum aðalvalkostum eru lagðar til mismunandi útfærslur sem eru blanda af nýbyggingum og endurnýjun á núverandi meginflutningskerfi. Í hálendisvalkostum er fjallað um útfærslur sem snúa að jafnstraumstengingu yfir hálendið og hálendislínu með 50 km löngum jarðstrengskafla en um þá er fjallað sem valkosti hvorn um sig. Í valkostum sem fela í sér endurbyggingu er horft til þess að byggja nýjar línur við hlið þeirra gömlu og fjarlægja gömlu línurnar. Með þessu verklagi fást betri kerfislægir eiginleikar en við núverandi kerfi og minni umhverfisáhrif en við tvöfaldar línulagnir.

Ekki er gerður greinarmunur í tæknilegu mati á valkostum á því hvort línur eru lagðar sem loftlínur eða jarðstrengir. Valkostagreiningin snýr fyrst og fremst að tengingu svæða með bættri flutningsgetu. Við mat á valkostum í kerfislíkönum eru línuleiðir settar inn sem loftlínur og hermdar sem slíkar. Nánari útfærslur lína, s.s. endanlegt leiðarval, val á mastragerðum og val á milli loftlína og jarðstrengja, fara fram í framkvæmdamati viðkomandi verkefnis. Þó skal hafa hugfast að ekki er hægt að heimfæra niðurstöðurnar á styrkingar sem að öllu leyti koma í formi jarðstrengja þar sem strangar tæknilegar takmarkanir eru á þeim lengdum sem hægt er að leggja í jörð og takmarkar nýting jarðstrengja mögulega nýtingu annars staðar. Um þetta verður nánar fjallað í kafla 4.5 varðandi þá valkosti sem hér eru til umfjöllunar.

Auk þeirra leiða sem lagðar eru til í valkostum til úrbóta á veikleikum núverandi byggðalínu eru lagðar til styrkingar á meginflutningskerfinu á Suðvesturlandi. Styrkingarnar sem lagðar eru til liggja allar til höfuðborgarsvæðisins enda er á tímabili áætlunarinnar fyrirséð að kerfið í kringum höfuðborgina verði afar þunglestað, m.a. vegna töluverðrar uppbyggingar í atvinnulífi. Framlagðir valkostir munu allir fela í sér styrkingar milli höfuðborgarsvæðisins og Suðurnesja, Hellisheiðar og höfuðborgarinnar og Hellisheiðar og Vesturlands. Fjórða línan er svo tenging á milli nýs tengivirkis við Lyklafell og Hamraness. Styrking til Suðurnesja ásamt tengingu á milli Lyklafells og Hamraness eru einnig á framkvæmdaáætlun, en endurtaka þarf mat á umhverfisáhrifum fyrir tenginguna á milli Lyklafells og Hamraness. Styrking milli höfuðborgarsvæðis og Hellisheiðar er hluti af öllum valkostum enda er núverandi tenging þar á milli afar þungt lestuð og hafa kerfisrannsóknir sýnt að án aðgerða muni þessi flöskuháls standa í vegi fyrir álagsaukningu á öllu höfuðborgarsvæðinu. 

Yfirlit yfir valkosti:

Mat á valkostum

• Hagkvæmni
• Öryggi
• Skilvirkni
• Áreiðanleiki afhendingar
• Gæði raforku 
• Jafnframt skal horfa til stefnu stjórnvalda um uppbyggingu flutningskerfis raforku

Við mat á því hvernig valkostir uppfylla markmið raforkulaga er notast við nýja aðferðafræði sem skilgreind var í vinnslu kerfisáætlunar 2019-2028. Aðferðarfræðin byggir í grunninn á:

• Viðmiðum fyrir grunnástand viðkomandi matsþáttar (t.d. stöðugleiki, N-1 eða kerfisstyrkur).
• Viðmiðum fyrir einkenni áhrifa vegna framkvæmdarinnar á viðkomandi matsþátt. 

Grunnástand einstakra matsþátta er metið á fimm þrepa skala. Við matið er horft til þess ástands sem er ríkjandi á áhrifasvæði framkvæmdarinnar m.t.t. viðkomandi matsþáttar. Í sumum tilfellum þarf að horfa á grunnástandið í víðu samhengi, t.d. þegar kemur að stöðugleika, en í öðrum tilfellum er mögulegt að leggja þröngt mat á grunnástand viðkomandi matsþáttar. 

Annar hluti matsins snýr að áhrifum framkvæmdarinnar eða valkostsins og snýr að áhrifum á viðkomandi matsþátt á fimm þrepa skala. Við matið er horft til beinna og óbeinna áhrifa framkvæmdarinnar á viðkomandi matsþátt. Þar sem horft er til fleiri en eins matsþáttar við mat á uppfyllingu markmiðs er heildargildi áhrifa metið með hliðsjón af öllum matsþáttum.

Við mat á því hversu mikil áhrif framkvæmdin gæti haft í för með sér er vegin saman greining á grunnástandi og helstu einkennum áhrifa sem hlotist geta af framkvæmdinni á viðkomandi matsþátt (markmið). Niðurstöður greiningarinnar eru lagðar inn í vægiseinkunnagraf sem er það sama og notað er við umhverfismat kerfisáætlunarinnar. 

Vægismat

Viðmiðin fyrir hvorn ás eru nokkur og er hvert þeirra kvarðað á skalanum lítið til mikið. Niðurstaða matsins, þ.e. vægiseinkunn fyrir áhrif á hvern matsþátt, er svo heildarsamantekt af þessum undirliggjandi viðmiðum. Sú samantekt byggir á mati sérfræðinga. Hún er ekki meðaltal heldur er lagt mat á innbyrðis vægi þessara viðmiða á hvorum ás fyrir sig.

Við framsetningu matsins eru útfylltar töflur sem sýna annars vegar grunnástand matsþátta fyrir viðkomandi markmið á 5 þrepa skala og hins vegar áhrif viðkomandi framkvæmdar eða valkosts.

Tafla 4-3 sýnir skráningartöflu fyrir mati á grunnástandi og áhrifum framkvæmdar og/eða valkosts. Matið er fimm þrepa, en einungis eru skilgreind 3 þrep fyrir hvern matsþátt. Þrep 2 og 4 eru hugsuð fyrir gildi sem lenda á milli fyrirfram skilgreindra þrepa og er það þá útskýrt með texta á viðeigandi hátt. 

Á grundvelli samspils grunnástands og einkenna áhrifa fæst mat á vægi áhrifanna, svokallaðra vægiseinkunna, með því að finna næsta skurðpunkt grunnástands og einkenna áhrifanna. 

Fyrir markmið raforkulaga hafa verið skilgreindir eftirfarandi matsþættir:

* Matsþáttur einungis notaður fyrir valkosti á langtímaáætlun
** Matsþáttur einungis notaður fyrir verkefni á framkvæmdaáætlun

Tafla 4-4 sýnir yfirlit yfir hvaða matsþættir hafa verið skilgreindir fyrir uppfyllingu markmiða raforkulaga. Nánari upplýsingar um aðferðafræðina og mat á grunnástandi matsþátta og áhrifum framkvæmda má finna í skýrslu á heimasíðu Landsnets . 

Valkostagreining

Í framangreindu hafa sviðsmyndum Raforkuhóps orkuspárnefndar verið gerð skil og er tæknilegt mat á valkostum kerfisáætlunar framkvæmt fyrir árið 2050 þar sem líftími nýrra mannvirkja valkostanna nær töluvert umfram það ár. Í valkostagreiningunni eru skoðaðir tvær meginleiðir til uppbyggingar meginflutningskerfisins, önnur byggir á tengingu yfir miðhálendið (A-kostir) og hin á styrkingum meðfram núverandi byggðalínu (B-kostir). 

Útgangspunktur valkostamatsins hefur til þessa verið mat á núllkosti sem felur í sér mat á því ástandi sem skapast ef engar styrkingar eru framkvæmdar á meginflutningskerfinu í gildistíma áætlunarinnar. Í nýrri aðferðafræði valkostamatsins er núllkostur metinn sem grunnástand fyrir allar sviðsmyndir. Ítarlega umfjöllun um grunnástand matsþátta má finna hér að neðan.

Í áhrifamati valkosta eru matstöflur sýndar fyrir hvert markmið. Fjallað er um niðurstöður mats fyrir A-valkosti eftir undirkafla allra slíkra kosta þar sem fjallað er um valkostina með innbyrðis samanburði. A-, B- og C-valkostir eru loks bornir saman og niðurstöður valkostagreiningar eru einnig dregnar saman í lok kaflans.

Almennar forsendur

Vinnsla og álag miðast við gögn úr Raforkuspá 2018 og Sviðsmyndum um raforkunotkun 2018-2050. Tekinn er dagur með mestu heildarinnmötun í kerfið árið 2050. Við kerfishermanir er litið framhjá staðbundnum takmörkunum sem koma til vegna endabúnaðar (t.d. straumspenna) sem hægt er að skipta út með litlum tilkostnaði og fyrirhöfn. Hitaflutningsmörk eru notuð fyrir loftlínur og jarðstrengi.

Mat á grunnástandi

Öryggi

Áreiðanleiki afhendingar 

Gæði raforku

Skilvirkni

Tafla 4-8 sýnir niðurstöðu mats á grunnástandi allra matsþátta sem ná yfir skilvirkni. Eins og sést á töflunni er grunnástand Flutningstapa metið lágt. Ástæða þess er að yfir athugunartímabilið sem nær til ársins 2050 er fyrirséð að án styrkinga á meginflutningskerfinu koma hlutfallsleg flutningstöp til með að aukast úr u.þ.b. 2% sem nú er upp í 3-4% eftir því til hvaða sviðsmyndar er horft. Slík aukning á töpum í kerfinu er alfarið óásættanleg m.t.t. skilvirknimarkmiðs raforkulaga. Það er augljóst að það vinnur gegn uppbyggingu raforkunotkunar í landinu að allt að 4% innmataðrar orku á ársgrundvelli fari í að hita upp leiðara flutningslína í flutningskerfinu en slíkt umfang er sambærilegt orkugetu Sigöldustöðvar í heilt ár. Grunnástand fyrir Flutningsgetu er einnig metið lágt og er ástæða þess að ef horft er til athugunartímabilsins mun viðbótarflutningsgeta til afhendingarstaða verða engin og í raun verri því að fyrirséð er að ekki verði hægt að afhenda til allrar þeirrar notkunar sem sviðsmyndir gera ráð fyrir að komi til. Það gildir einnig um sviðsmyndina Hægar framfarir sem spáir hægustum vexti í raforkunotkun í landinu. Nóg er að horfa á núverandi ástand til að sjá að núverandi kerfi getur ekki sinnt þeirri aukningu sem mun óhjákvæmilega verða. Grunnástand fyrir Nýtingu virkjana er metið í lágu gildi fyrir stærri sviðsmyndirnar þar sem flutningstakmarkanir um meginflutningskerfið koma til með að versna með hækkandi álagi og hefur í för með sér vaxandi óhagræði í samrekstri virkjana og veituleiða.

Hagkvæmni

Grunnástand hefur verið metið fyrir alla matsþætti sem ná yfir hagkvæmni.

Styrkingar á SV-landi

Á Mynd 4-2 má sjá þær leiðir á SV-horninu sem kerfisrannsóknir hafa sýnt að krefjist styrkinga. Þessar framkvæmdir eru styrking til Suðurnesja, styrking milli höfuðborgarsvæðisins og Hellisheiðar, styrking frá höfuðborgarsvæðinu til Vesturlands og styrking frá Hellisheiði í Hafnarfjörð þegar gert er ráð fyrir niðurrifi núverandi lína (Hamraneslína 1 og 2). 

Valkostir með hálendistengingu – A

Valkostur A.1 – Hálendislína og nýbygging Fljótsdalur – Blanda

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

Myndir 4-4 til 4-7 sýna hvernig valkostur A.1 uppfyllir raforkulög m.v. allar fjórar sviðsmyndir. Sjá má á myndunum að fyrir sviðsmyndirnar Hægar framfarir og Raforkuspá eru áhrif á Áreiðanleika metin verulega jákvæð og telja þar helst hátt metin áhrif á Flöskuhálsa. Áhrif á skilvirkni eru verulega jákvæð fyrir sviðsmyndina Græn framtíð og er það vegna betri hlutfallslegra flutningstapa en fyrir aðrar sviðsmyndir. Hagkvæmni er metin verulega jákvæð fyrir Aukna stórnotkun þar sem útreiknaður endurgreiðslutími fjárfestinga er 23 ár, sjá nánar síðar í þessum kafla. Áhrif á öryggi og gæði raforku eru metin jákvæð fyrir allar sviðsmyndir.

Valkostur A.1-J₅₀ – Hálendislína með 50 km jarðstreng og nýbygging Fljótsdalur – Blanda

Valkostur A.1-J₅₀ gerir ráð fyrir hámarkslengd jarðstrengs sem er 50 km af leiðinni yfir hálendið. Valkosturinn er að öðru leyti eins og valkostur A.1 kerfislega en lagning jarðstrengsins mun þó hafa áhrif á hagræna þætti.

Markmið raforkulaga

Framkvæmt hefur verið mat á því hvernig valkosturinn uppfyllir markmið raforkulaga. Töflur með niðurstöðu matsins má finna í viðauka.

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

MYND 4-8: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-J50 og sviðsmyndina Hægar framfarir

MYND 4-11 : Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-J50 og sviðsmyndina Aukin stórnotkun

Myndir 4-8 til 4-11 sýna hvernig valkostur A.1-J50 uppfyllir markmið raforkulaga. Tæknilegt valkostamat fyrir valkost A.1-J50 er hið sama og fyrir valkost A.1 en það byggir á því að útfærsla jarðstrengshluta hálendistengingar verði með þeim hætti að ekki skapist kerfisleg vandamál af launaflsframleiðslu jarðstrengsins. Hámarkslengd jarðstrengsins, 50 km, er ein af þeim ráðstöfunum sem tryggir að svo verði ásamt nauðsynlegri útjöfnun á launafli. 

Valkostur A.1-DC – Jafnstraumstenging yfir hálendið og nýbygging Fljótsdalur – Blanda

Valkostur A.1-DC er útfærsla af valkosti A.1 þar sem hálendislína yrði lögð sem jafnstraumstenging. Á þann hátt er tæknilega mögulegt að leggja línuna sem jarðstreng alla leið, frá virkjunarsvæðinu á Þjórsár-/Tungnaársvæðinu og að nýju tengivirki á Norðurlandi. Auk jafnstraumstengingarinnar yfir hálendið er gert ráð fyrir byggingu nýrra 220 kV lína frá Blöndu og að Fljótsdal og fjögurra áðurnefndra framkvæmda á SV-horninu.

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

MYND 4-13: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-DC og sviðsmyndina Hægar framfarir

MYND 4-14: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-DC og sviðsmyndina Raforkuspá

MYND 4-15: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-DC og sviðsmyndina Græn framtíð

MYND 4-16 : Mat á marmiðum raforkulaga fyrir valkost A.1-DC og sviðsmyndina Aukin stórnotkun

Myndir 4-13 til 4-16 sýna hvernig valkostur A.1-DC uppfyllir markmið raforkulaga. Ef horft er á samanburð valkosta A.1 og A.1-DC má sjá að áhrifin eru jákvæðari á öryggi fyrir A.1-DC en þó ekki svo að þau nái að skilgreinast sem verulega jákvæð. Ástæðan fyrir auknu öryggi er sú að endastöðvar DC-tengingar geta bætt stöðugleika verulega, jafnvel umfram þau jákvæðu stöðugleikaáhrif sem AC-hálendistenging myndi hafa í för með sér. Áhrif á áreiðanleika eru minna jákvæð fyrir A.1-DC en A.1 þar sem ótiltæki DC-tenginga getur verið mun hærra en fyrir venjulegar loftlínur. Einnig er hagkvæmni lakari fyrir A.1-DC sökum mjög hás fjárfestingarkostnaðar við DC-tenginguna. Fyrir önnur markmiðin er matið áþekkt með báðum valkostum.

Valkostur A.2 – Hálendislína og endurbygging Fljótsdalur – Blanda

Valkostur A.2 felur í sér lagningu háspennulínu yfir hálendið og endurbyggingu núverandi byggðalínu frá Blöndu í Fljótsdal. Gert er ráð fyrir að byggðar verði nýjar 220 kV línur á milli Blöndu og Fljótsdals við hlið núverandi byggðalínu og hún rifin í kjölfarið. Helsti munurinn á þessum kosti og valkosti A.1 er sá að eingöngu verður um einfalda línu að ræða sem hefur aðra kerfislega eiginleika í för með sér heldur en væri ef gamla 132 kV byggðalínan væri ennþá í rekstri. Þar að auki munu umhverfisleg áhrif verða önnur en af valkosti A.1.

MYND 4-17 : Valkostur A.2

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

MYND 4-18: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.2 og sviðsmyndina Hægar framfarir

MYND 4-19: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.2 og sviðsmyndina Raforkuspá

MYND 4-20: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.2 og sviðsmyndina Græn framtíð

MYND 4-21 : Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost A.2 og sviðsmyndina Aukin stórnotkun

Myndir 4-18 til 4-21 sýna hvernig valkostur A.2 uppfyllir markmið raforkulaga. Í samanburði við valkost A.1 má sjá að valkostur A.2 kemur verr út þegar litið er á öryggi, skilvirkni og gæði raforku. Öryggi er metið lakara þar sem A.2 er með tvöfaldar tengingar á leiðinni milli Blöndu og Fljótsdals ásamt því að það gæti haft áhrif á stöðugleika í álagsþyngri sviðsmyndunum tveimur. Matsþættir gæða raforku eru allir að einhverju leyti metnir lægra fyrir A.2 en fyrir A.1 eftir því til hvaða sviðsmyndar er horft. Skilvirkni A.2 er lægri en A.1 vegna þess að hlutfallsleg flutningstöp eru hærri fyrir Græna framtíð og Aukna stórnotkun. Áreiðanleiki kemur svipaður út fyrir valkostina tvo þar sem útreiknað ótiltæki 220 kV lína er talsvert lægra en fyrir 132 kV línur og hafa þær því minna að segja varðandi þann matsþátt.

Samanburður A-valkosta

Öryggi

Sá valkostur meðal A-valkosta sem hefur mest jákvæð áhrif á öryggi er valkostur A.1-DC en niðurstaða matsins er þó svipuð fyrir A.1-DC, A.1 og A.1-J50. Áhrif A.1-DC á öryggi eru rétt á mörkum þess að teljast verulega jákvæð fyrir sviðsmyndirnar Græn framtíð og Aukin stórnotkun. Ástæða þess er fyrst og fremst þau jákvæðu áhrif sem DC-tæknin hefur á stöðugleika kerfisins. Endastöðvar DC-tengingar virka eins og stýrð launaflsvirki og bjóða slík virki upp á mikla möguleika í stöðugleikastýringu raforkukerfis. Lakasti valkosturinn þegar kemur að öryggi er A.2 þar sem hann skortir tvítengingu afhendingarstaða á núverandi byggðalínu sem hinir valkostirnir fela í sér. Allir A-valkostir hafa í för með sér mjög jákvæð áhrif á stöðugleika og náttúruvá.

Áreiðanleiki afhendingar

A.1 og A.1-J50 koma best út þegar horft er til markmiðsins um áreiðanleika afhendingar en A.2 valkosturinn fylgir þó skammt á eftir. Jarðstrengir hafa hærra útreiknað ótiltæki en loftlínur vegna langs viðgerðartíma þeirra en jarðstrengshluti hálendistengingar í A.1-J50. 50 km jarðstrengshlutinn hefur þó nægilega mikil útreiknuð áhrif á hálendistenginguna til þess að hafa áhrif til lækkunar á áreiðanleika fyrir valkostinn. A-valkostirnir hafa allir sambærileg jákvæð áhrif á flöskuhálsa, þó með eilitlum breytileika milli sviðsmynda og valkosta. A.1-DC hefur hvað best áhrif á flöskuhálsa í kerfinu vegna þess að flæði um DC-tengingar er fullkomlega stýranlegt og því hægt að hafa mikil áhrif á flæði um mögulega flöskuhálsa í meginflutningskerfinu. Loks er metið að A-valkostirnir hafi allir í meðallagi jákvæð áhrif á uppfyllingu áreiðanleikastuðla sem skilgreindir eru í reglugerð 1048/2004.

Gæði raforku

A valkostir hafa allir jákvæð áhrif á markmið um gæði raforku. Valkostir A.1 (A.1-J50) og A.1-DC koma afar svipaðir út í mati á gæðum raforku en A.2 er örlítið lakari. A.1-DC hefur mjög jákvæð áhrif á spennustýringarmöguleika í kerfinu en á móti vegur að DC-tenging leggur ekkert til skammhlaupsafls og þar með kerfisstyrks. Þann fyrirvara þarf þó að setja að hermilíkanið sem notað var við matið á valkostum gæti vanmetið áhrif DC tengingar á gæði raforku m.v. aðra valkosti, sérstaklega þegar kemur að aflsveiflum og afhendingarspennu. Því eru ákveðnar vísbendingar um að meðal A- valkosts sé A.1-DC bestur þegar kemur að gæðum raforku en matið hér leggur A.1 og A.1-DC nokkurn veginn að jöfnu.

Skilvirkni

A-valkostir hafa allir jákvæð áhrif á markmið um skilvirkni kerfisins. Þeir eru allir svipaðir þegar kemur að flutningstöpum. Vængir byggðalínunnar eru með A-valkostum tengdir með 132 kV línum sem hækkar töp að nokkru leyti en hálendistengingin léttir mikið á flutningi um þá. DC-tenging yfir hálendið er betur til þess fallin vegna stýranleika flutnings um hana en töp í endastöðvum DC-tengingar eru há og því kemur það á móti í samanburði flutningstapa milli A-valkostanna. Flutningsgeta kemur best út fyrir DC-kostinn en matið er mjög svipað fyrir alla kostina, miðlungs til hátt gildi. Nýting virkjana hefur hátt gildi jákvæðra áhrifa fyrir alla A-valkosti.

Hagkvæmni

Í ofangreindu mati er borinn saman endurgreiðslutími valkosta miðað við sviðsmyndirnar fjórar og er mynstur endurgreiðslutíma sambærilegt fyrir alla valkosti og sviðsmyndir með stöku undantekningum. Nánar er fjallað um hagrænan hluta mats á valkostum í umfjöllun um hagrænt mat síðar.

Valkostir með hringtengingu – B

Valkostur B.1 – 220 kV hringtenging, nýbygging

Valkostur B.1 snýr að því að tvöfalda núverandi byggðalínuhring með nýjum 220 kV línum. Nýjar línur yrðu lagðar meðfram núverandi byggðalínu að stærstum hluta. Á nokkrum köflum er þó fyrirhugað að fara styttri leiðir. Þessi leið felur ekki í sér viðkomu á öllum tengipunktum núverandi byggðalínu þar sem það myndi fela í sér kaup á allnokkrum 220 kV aflspennum. Því myndi núverandi byggðalína þjóna áfram sem svæðisflutningskerfi fyrir þá afhendingarstaði sem ekki verða tengdir beint við 220 kV kerfið. Framkvæmdir á SV-horninu eru þær sömu og í A-kostum, þ.e. þær fjórar línuleiðir sem tengjast höfuðborgarsvæðinu og lýst er að ofan.

MYND 4-22 : Valkostur B.1

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

MYND 4-23: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost B.1 og sviðsmyndina Hægar framfarir

MYND 4-24: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost B.1 og sviðsmyndina Raforkuspá

MYND 4-25: Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost B.1 og sviðsmyndina Græn framtíð

MYND 4-26 : Mat á markmiðum raforkulaga fyrir valkost B.1 og sviðsmyndina Aukin stórnotkun

Valkostur B.2 – 220 kV nýbygging Brennimelur – Fljótsdalur

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

Mynd 4-28 til Mynd 4-31 sýna hvernig valkostur B.2 uppfyllir raforkulög m.v. allar fjórar sviðsmyndir. Áhrif á hagkvæmni fyrir sviðsmyndina Hægar framfarir eru metin lítil vegna langs endurgreiðslutíma framkvæmdar samanborið við miðlungs og töluverð fyrir aðrar sviðsmyndir. Áhrif á skilvirkni eru metin miðlungs eða töluverð fyrir allar sviðsmyndir þar sem flutningsgeta og nýting virkjana eykst í öllum tilfellum. Áhrif á öryggi og gæði raforku eru metin jákvæð fyrir allar sviðsmyndir. Áhrif Áreiðanleika eru metin miðlungs eða verulega jákvæð fyrir allar sviðsmyndir þar sem framkvæmdin hefur þau áhrif að flöskuhálsum fækkar í meginflutningskerfinu.

Valkostur B.3 – 220 kV endurbygging á vængjum, nýbygging Blanda – Fljótsdalur

Valkostur B.3 felur í sér nýbyggingu 220 kV lína milli Blöndu og Fljótsdals sem yrðu reknar samhliða núverandi 132 kV kerfi og endurbyggingu lína á vængjum3 kerfisins. Gert er ráð fyrir að núverandi 132 kV byggðalínur á vængjum verði rifnar að framkvæmd lokinni. Eins og fyrir aðra valkosti inniheldur valkosturinn framkvæmdir við fjórar línuleiðir á SV-horninu.

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

Valkostur B.4 – 220 kV endurbygging byggðalínu

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

Mynd 4-38 til Mynd 4-41 sýna hvernig valkostur B.4 uppfyllir raforkulög m.v. allar fjórar sviðsmyndir. Áhrif á hagkvæmni fyrir sviðsmyndina Hægar framfarir og Raforkuspá eru metin lítil og nokkur vegna langs endurgreiðslutíma framkvæmdar samanborið við miðlungs og töluverð fyrir aðrar sviðsmyndir. Áhrif á skilvirkni eru metin töluverð fyrir allar sviðsmyndir þar sem flutningsgeta og nýting virkjana eykst í öllum tilfellum. Áhrif á öryggi eru metin miðlungs þar sem einföld útleysing getur valdið óstöðugleika í kerfinu. Áhrif á gæði raforku eru í öllum tilfellum metin töluverð þar sem framkvæmdirnar hafa mjög jákvæð áhrif á gæði raforku til afhendingarstaða. Áhrif Áreiðanleika eru metin verulega jákvæð fyrir allar sviðsmyndir þar sem framkvæmdin hefur þau áhrif að flöskuhálsum fækkar í meginflutningskerfinu.

Samanburður B-valkosta

Öryggi

Áhrif styrkinga/valkosta á öryggi er töluvert mismunandi milli valkosta og skorar valkostur B.1 hæst hvað öryggi varðar og valkostur B.4 skorar lægst. Valkostur B.1 tvítengir langflesta afhendingarstaði á byggðalínunni, þ.e. með núverandi 132 kV línum ásamt 220 kV tengingu. Valkostur B.4 gengur út á að endurbyggja núverandi línur og rífa 132 kV línur og því verður byggðalínuhringurinn áfram einfaldur. Stöðugleiki flutningskerfisins er metinn hæstur fyrir valkost B.1 og lægstur fyrir valkost B.4 og er ástæðan sú að valkostur B.1 tvítengir flesta afhendingarstaði á byggðalínunni. Allir B-valkostir hafa í för með sér mjög jákvæð áhrif á stöðugleika og náttúruvá.

Áreiðanleiki afhendingar

Valkostur B.1 kemur best út þegar horft er til áreiðanleika afhendingar en engu að síður sýna niðurstöður greininga að áhrif valkosta á áreiðanleika afhendingar eru töluverð í öllum tilfellum. Áreiðanleiki afhendingar er metinn lægstur fyrir valkost B.2 og er ástæða þess sú að kerfisstyrkingin nær aðeins frá tengivirkinu í Brennimel að Fljótsdal en ekki um suðurvæng kerfisins, þ.e. frá Sigölduvirkjun að Fljótsdal. Ein krítísk bilun í einingu getur því haft áhrif á öryggi kerfisins.

Gæði raforku

Allir valkostir hafa jákvæð áhrif á markmið um gæði raforku og sýna niðurstöður greininga að áhrif styrkinga/valkosta á gæði raforku eru töluverð í öllum tilfellum. Skammhlaupsafl afhendingarstaða á byggðalínunni eykst töluvert, minnst í sviðsmyndinni Hægar framfarir og mest í Aukin stóriðja. Skammhlaupsafl hækkar eftir því sem fleiri virkjanir tengjast flutningskerfinu. Gæði raforku eru metin lægt fyrir valkost B.2 og er ástæða þess sú að meiri líkur eru á afl- og spennusveiflum í kerfinu þar sem kerfisstyrkingin nær aðeins frá tengivirkinu í Brennimel að Fljótsdal og því engar styrkingar á suðurvæng kerfisins, þ.e. frá Sigölduvirkjun að Fljótsdal.

Skilvirkni

Niðurstöður sýna að skilvirkni er um eða yfir meðallagi fyrir alla valkosti B. Heilt yfir minnka flutningstöp í kerfinu, flutningsgeta milli landshluta eykst umtalsvert og möguleikar opnast fyrir betri nýtingu virkjana. Skilvirkni er metin hæst fyrir valkost B.1 og lægst fyrir valkost B.2 og er ástæða þess sú að valkosturinn er sá eini án samtengingar milli landshluta og því minna svigrúm fyrir aflflutning milli landshluta.
Hagkvæmni
Ákveðið mynstur er í áhrifum hagkvæmni milli sviðsmynda og valkosta. Í öllum tilfellum eru áhrif hagkvæmni lítil fyrir sviðsmyndina Hægar framfarir og er meginástæðan sú að endurgreiðslutími framkvæmdanna er langur þar sem álag er lágt og lítið flæði eftir nýjum línum. Hagkvæmnin er hæst í þeim sviðsmyndum þar sem álag er hátt og mikið aflflæði milli landshluta, þ.e. Græn framtíð og Aukin stórnotkun og er endurgreiðslutími framkvæmdanna töluvert styttri en fyrir sviðsmyndina Hægar framfarir 

Valkostur án samtengingar – C

Valkostur C.1 – Lykilfjárfestingar eingöngu

Valkostur C.1 er lagður fram í þeim tilgangi að leggja mat á eiginleika kerfisins, bæði í tæknilegu tilliti og efnahagslegu, ef landshlutar eru ekki samtengdir. Þá yrði kerfið í raun rekið sem tvær sterkar eyjar með veikum tengingum sín á milli. Þessi kostur inniheldur eingöngu þær sjö lykilfjárfestingar í meginflutningskerfinu sem eru hluti af 10 ára langtímaáætlun. Helsti ókostur við valkostinn er að hann hefur lítil áhrif í þá átt að bæta stöðugleika kerfisins auk þess sem hann býður ekki upp á getu til þess að flytja afl á milli landshluta umfram það sem mögulegt er í núverandi kerfi.

Markmið raforkulaga

Niðurstaða mats á uppfyllingu markmiða

Samantekt valkostagreiningar

Besti valkosturinn tæknilega er B.1 en fyrir allar sviðsmyndir eru áhrif á markmiðin um öryggi, áreiðanleika afhendingar og gæði raforku metin verulega jákvæð. Hins vegar má sjá í meðfylgjandi umhverfisskýrslu (og samantekt hér neðar) að valkosturinn hefur í för með sér mestu neikvæðu umhverfisáhrifin. Einnig má sjá á samanburði niðurstöðu umhverfismats og kerfisáætlunar að þeir valkostir sem hafa í för með sér minnst neikvæð umhverfisáhrif eru heilt yfir lökustu valkostirnir tæknilega. Mikilvægt er þó að velja leið til að tengja saman landshluta með sem bestri niðurstöðu tæknilega, umhverfislega og fjárhagslega. Nánari umfjöllun um hagrænan samanburð samtengingarmöguleika má finna hér.

Hér að neðan má sjá samanburð á flutningsgetu afhendingarstaða árið 2050 í meginflutningskerfinu miðað við valkosti A.1, B.1 og C.1 og sviðmynd Græna framtíð.

Á myndum 4-49 til 4-51 má sjá samanburð á flutningsgetu til afhendingarstaða meginflutningskerfisins skv. sviðsmyndinni Græn framtíð. Sjá má að afhendingargeta á höfuðborgarsvæðinu batnar mikið með A.1 og B.1 en aftur móti við lykilfjárfestingum batnar ástandið í kringum höfuðborgina ekkert. C.1 bætir afhendingargetu svæðibundið á Norður- og Norðausturlandi en áhrif valkostsins ná ekki víðar en það. Nóg er að bera saman myndirnar fyrir A.1 og C.1 til þess að sjá áhrif einnar samtengingar. Valkostur B.1 sem tengir saman landsvæði með tveimur tengingum bætir svo flutningsgetu meginflutningskerfisins enn frekar.

Mögulegar jarðstrengslagnir í línuleiðum valkosta

Tæknilegar takmarkanir eru á hlutfalli jarðstrengja í flutningskerfinu. Jarðstrengir framleiða launafl sem getur valdið spennuhækkun í kerfinu og þar með vandræðum við rekstur þess og því er takmarkað hversu hátt hlutfall af raflínum er hægt að leggja sem jarðstrengi. Þetta hlutfall er m.a. háð rekstrarspennu línunnar, því hærra spennustig því meiri er launaflsframleiðsla jarðstrengja sem hefur þá takmarkandi áhrif á mögulegt hlutfall jarðstrengja. Styrkur kerfisins, þ.e. skammhlaupsafl, á viðkomandi svæði er einnig afgerandi þáttur. Því hærra sem skammhlaupsaflið er, þeim mun betur er kerfið búið undir það að halda aftur af spennuhækkuninni sem launaflsinnspýting jarðstrengja getur valdið. Ólíkur styrkur kerfisins milli landsvæða er meginástæða þess að svigrúm til jarðstrengslagna er mismunandi. Þar sem kerfið er sterkt er meira rými til þess heldur en þar sem styrkurinn er lítill.

Í stefnu stjórnvalda um lagningu raflína segir að meginreglan í meginflutningskerfi raforku sé að notast við loftlínur, nema annað sé talið hagkvæmara eða æskilegra m.a. frá tæknilegum atriðum eða umhverfis- eða öryggissjónarmiðum. Með tilliti til umhverfis- og öryggissjónarmiða skuli í hverju tilviki fyrir sig meta hvort rétt sé að nota jarðstrengi á viðkomandi línuleið eða afmörkuðum köflum hennar á grundvelli viðmiða sem tíunduð eru í stefnunni. 

Umfang jarðstrengslagna í meginflutningskerfinu á Norðurlandi

Landsnet hefur unnið greiningu á mögulegri lengd jarðstrengja í nýju meginflutningskerfi á Norðurlandi. Í greiningunum var miðað við að flutningsgeta jarðstrengskaflanna væri sambærileg við flutningsgetu loftlínuhlutanna, eða 550 MVA. Niðurstaða þeirrar greiningar er að hámarkslengd jarðstrengs í Blöndulínu 3 sé um 10 km, fyrir Hólasandslínu 3 væri um að ræða 12 km og u.þ.b. 15 km á Kröflulínu 3. Vert er að hafa í huga að lengd jarðstrengs í einni línu í samtengdu kerfi fyrirhugaðra 220 kV lína meginflutningskerfisins hefur áhrif á mögulegar jarðstrengslagnir í hinum línunum og lagning strengs á einum stað getur takmarkað lengd strengkafla innan annarra lína. Auk þessa eru samverkandi áhrif milli spennustiga og milli flutnings- og dreifikerfa. Þetta þýðir að jarðstrengslagnir á einu spennustigi hafa áhrif á mögulegar strenglagnir á öðrum spennustigum. Til að mynda hafa jarðstrengslagnir í flutningskerfinu áhrif á það hversu mikið er hægt að leggja af jarðstrengjum í undirliggjandi dreifikerfi. Þetta gildir einnig í hina áttina. 

Í skilgreindum aðalvalkosti vegna Kröflulínu 3 er um að ræða loftlínu alla leið, en framlagður aðalvalkostur Hólasandslínu 3 gerir ráð fyrir um 10 km löngum jarðstreng í Eyjafirði. í ljósi þessa er hámarkslengd mögulegs jarðstreng í Blöndulínu 3 á milli 3 og 5 km.

Jarðstrengir í núverandi 132 kV kerfi

Eins og fram kemur hér að framan hafa jarðstrengslagnir á mismunandi spennustigum innan sama svæðis áhrif hver á aðra. Jarðstrengslagnir í meginflutningskerfinu, með 220 kV rekstrarspennu, hafa bein áhrif á hversu langar vegalengdir má leggja af nálægu 132 kV kerfi í jörðu og jarðstrengir í 132 kV kerfi hafa að sama skapi áhrif á mögulegar jarðstrengslagnir í 220 kV kerfi. Landsnet hefur unnið að greiningum á möguleikum á því að leggja núverandi 132 kV flutningskerfi á Norðurlandi í jörðu. Niðurstöður þeirrar greiningar eru þær að óháð því hvort og hversu mikið af fyrirhuguðu 220 kV flutningskerfi verður sett í jörðu á Norðurlandi eru ákveðnar takmarkanir á möguleikum til að setja 132 kV kerfið í jörðu. Svigrúmið er mest ef nýtt 220 kV kerfi er byggt sem loftlínukerfi. 

Umfang jarðstrengslagna á Suðvesturlandi

Sterkasti hluti flutningskerfisins er á suðvesturhorninu, þ.e. svæðinu frá Þjórsár-/Tungnaársvæðinu að höfuðborgarsvæðinu (Geitháls og Hamranes) og Brennimel í Hvalfirði. Skammhlaupsaflið á Geithálsi er til að mynda fjórfalt hærra en í Blöndu og um sexfalt hærra en á Rangárvöllum á Akureyri. Kerfið á suðvesturhorninu er því betur í stakk búið til þess að taka við jarðstrengslögnum á hárri spennu en kerfið á Norðurlandi.

Greiningar hafa farið fram á mögulegum jarðstrengslögnum í 220 kV kerfinu á Suðvesturlandi. Þær greiningar benda til þess að möguleg lengd nýrra jarðstrengslagna á 220 kV spennu sé á bilinu 70 – 100 km innan þess hluta kerfisins sem afmarkast af 220 kV (nýju) tengivirki á Njarðvíkurheiði, Brennimel og Kolviðarhól (Hellisheiði). Í þessu samhengi er einkum horft til Suðurnesjalínu 2, Lyklafellslínu 1 og Brennimelslínu 2. 

Ef lengdir 220 kV jarðstrengja innan þessa svæðis fara yfir þessi mörk, hefur það í för með sér hækkun á rekstrarspennu í kerfinu og aukna hættu á því að nálægar vinnslueiningar í kerfinu fari yfir rekstrarmörk m.t.t. undirsegulmögnunar.

Hámarkslengdir jarðstrengja í valkostum langtímaáætlunar

Unnið hefur verið að mati á því hverjar eru hámarkslengdir jarðstrengja í þeim valkostum sem lagðir eru fram í langtímaáætlun kerfisáætlunar. Niðurstöður þess mats eru birtar í kortum af meginvalkostunum þar sem hámarkslengdir hverrar línu eru merktar inn á kortið. 

Mynd 4-53 sýnir hámarkslengdir jarðstrengja á þeim línuleiðum sem B-valkostir innihalda. Á tveimur stöðum á hringnum stendur valið á milli tveggja línuleiða, sem er breytilegt eftir valkostum en hefur þó ekki áhrif á mögulegar jarðstrengslengdir. Varðandi vesturhlutann, þ.e. Brennimelur – Blanda, er möguleg hámarkslengd jarðstrengs um 30 km.

Suðurvængurinn, Sigalda – Fljótsdalur, er löng leið. Greiningar sýna að alger hámarkslengd jarðstrengs á þessari leið er 30 km út frá Sigöldu. Afgangurinn af línuleiðinni þarf að vera í lofti og að auki verður línan að koma við á Hólum, þ.e. þar þarf að vera tengivirki. Þessi 30 km kafli styttist ef annar hluti línunnar yrði fyrir valinu en sá út frá Sigöldu. Möguleikar til strenglagningar í vesturátt út frá Hólum eru um 5 km.

Jarðstrengslagnir í jafnstraumskerfi

Í ljósi umræðu um lagningu jafnstraumstrengs yfir hálendið hefur komið upp sú umræða hvort ekki sé mögulegt að nýta jafnstraumslausnir á fleiri línuleiðum þar sem tæknilegir annmarkar eru á hámarkslengd hefðbundinna riðstraumsjarðstrengja. Tæknilega er slíkt mögulegt en sé litið til kostnaðar eru slíkar lausnir metnar óraunhæfar.

Jafnstraumssamband samanstendur að jafnaði af flutningsrás sem getur ýmist verið loftlína, jarðstrengur, sæstrengur eða blanda af þessu þrennu, og endabúnaði, svokallaðar umriðilsstöðvar, á sitthvorum enda. Í umriðilsstöðvunum er riðstraum breytt í jafnstraum öðrum megin og jafnstraum aftur í riðstraum hinum megin. Hægt er að stjórna flutningi á raforku í hvora átt sem er og því hve mikið er flutt með því að stýra umriðilsstöðvunum, ólíkt því sem hægt er að gera við riðstraumstengingar.

Helstu kostir jafnstraumssambanda í raforkukerfum eru þeir að flutningsgeta loftlína er 30-40% meiri með jafnstraum en riðstraum, miðað við sömu gerð leiðara. Þegar flytja þarf mikið magn raforku meira en 6-700 km er jafnstraumstæknin yfirleitt hagkvæmari en riðstraumslausn. Jafnstraumssambönd má nota til að deyfa aflsveiflur í flutningskerfinu og bæta þar með rekstrarástand kerfisins og auka raforkugæðin.

Meginókostur jafnstraumssambanda er afar hár kostnaður við umriðilsstöðvarnar, sem er óháður vegalengd línulagnarinnar og eins er minni áreiðanleiki jafnstraumstenginga en riðstraumstenginga einnig ókostur. Meginástæðan fyrir minni áreiðanleika er flókinn búnaður í umriðilsstöðvum og meiri viðhaldsþörf. Jafnstraumssamband hefur heldur ekki áhrif á styrk (þ.e. skammhlaupsafl) kerfisins í tengipunktum. Þetta er neikvætt ef skammhlaupsafl er almennt lágt (t.d. ef tengja á saman veikan og sterkan hluta kerfisins).

Með vaxandi orkuflutningi milli landa og landsvæða hefur áhugi á flutningi með jafnstraum aukist. Á alheimsvísu skiptist notkunin í nokkra meginflokka:

• Flutningur á miklu afli yfir langar vegalengdir. Hér er átt við aflflutning yfir 1.000 MW um nokkur hundruð kílómetra leið. Í slíkum tilfellum er oft hagstæðara að flytja orkuna með jafnstraum heldur en riðstraum, þrátt fyrir háan kostnað við umriðlastöðvar, sökum þess að jafnstraumslínurnar eru einfaldari og ódýrari en tilsvarandi riðstraumslínur.
• Tengingar með sæstrengjum. Í slíkum tilvikum koma riðstraumsloftlínur auðsjáanlega ekki til greina og tæknilegar takmarkanir eru fyrir því hvað hægt er að leggja langan riðstraumsstreng. Því er jafnstraumstenging oft eini möguleikinn.
• Tenging vindmyllugarða á hafi úti við flutningskerfið. Þessi tilvik eru sértilfelli af því síðasta.
• Samtenging raforkukerfa með ólíka eiginleika („back-to-back“ tengingar). Hér getur verið um að ræða tengingu tveggja kerfa sem ekki eru í fasa, stundum með hvor sinn kerfisstjórann, og hugsanlega rekin á hvor sinni tíðninni.

Það tilvik sem hefur verið litið til hérlendis sem möguleg jafnstraumstenging er tenging milli Suður- og Norðurlands yfir hálendið. Slíka tengingu má að einhverju leyti líta á sem tengingu milli svæða. Galli við slíka tengingu er að hún er háð upprunalegum endastöðvum og ekki er hægt að bæta við nýjum afhendingarstöðum á tenginguna eins og raunin er með riðstraumstengingar. Ef slík tenging væri t.d. á milli Blöndu og Rangárvalla væri ekki hægt að bæta Varmahlíð við sem afhendingarstað síðar meir. Kostnaður í jafnstraumssamböndum einkennist af háum kostnaði við umriðilsstöðvar í báðum endum, en lægri kostnaði á hvern km í línum miðað við riðstraum. Ef litið er til aðstæðna hérlendis varðandi meginflutningskerfið er ljóst að flutningur raforku með jafnstraum keppir ekki við riðstraumslausnir kostnaðarlega, til þess eru fjarlægðir að jafnaði einfaldlega of litlar. 

Hagrænt mat á valkostum

Skilvirkt flutningskerfi hefur í för með sér þjóðhagslegan ávinning langt umfram bókhaldsleg umsvif. Þessi ávinningur er vandmetinn þar sem hann dreifist til allra notenda raforku og er mismikill eftir eðli notkunarinnar. Það er því ekki hægt að beita einföldum mælikvörðum á virði orku- eða afleininga heldur þarf að meta fjölþætt samspil ávinnings sem er háð þáttum eins og raforkunotkun og takmörkunum í kerfinu. Það þarf því að meta ýmsa kostnaðarþætti sem falla til við rekstur og fjárfestingar í flutningskerfinu enda er ávinningur fjárfestinga í því oft í formi kostnaðarlækkunar til lengri tíma. Í þessum kafla verður fjallað um aðferðina sem beitt var við þetta þjóðhagslega mat, forsendur og sviðsmyndir. 

Þjóðhagslegur ávinningur af starfsemi flutningskerfisins hefur áður verið metinn, sjá t.d. skýrslu Landsnets frá árinu 2013 sem nefnist Þjóðhagslegt gildi uppbyggingar flutningskerfis Landsnets og Kerfisáætlunum undanfarinna ára. Í því mati sem hér er lagt fram er sömu grunnaðferð beitt á þá valkosti sem kynntir eru í kerfisáætlun en forsendur hafa verið uppfærðar. 

• Þær forsendubreytingar sem mestu máli skipta eru:
• Breyttar sviðsmyndir um raforkunotkun.
• Breytingar á framkvæmdaáætlun.
• Breytt olíuverð.
• Breytingar á kostnaði við flutningstöp.

Lagt hefur verið hagrænt mat á þá valkosti sem kynntir eru í kerfisáætlun. Hver valkostur er metinn út frá fjórum sviðsmyndum um þróun raforkuflutnings á tímabilinu 2019-2050 og er matið sem fram kemur í eftirfarandi töflum byggt á núvirtum kostnaði á tímabilinu m.v. 5,32% reiknivexti. Í þeim tilfellum sem endurgreiðslutími er lengri en sviðsmynd um raforkuflutning er gert ráð fyrir óbreyttu ástandi frá árinu 2050 við mat á endurgreiðslutíma. En ár eftir 2050 eru ekki tekin með í reikninginn þegar borinn er saman kostnaður og ábati í valkostagreiningu, einungis við mat á endurgreiðslutíma.

Takmarkanir á raforkuflutningi mynda bæði beinan og óbeinan kostnað fyrir samfélagið. Í því mati sem hér er lagt fram er litið til eftirfarandi kostnaðar- og ábataliða:

• Flutningstöp.
• Flutningstakmarkanir í meginflutningskerfinu.
• Rekstrartruflanir.
• Bætt nýting virkjana.

Fyrrnefndir kostnaðarliðir hafa verið metnir fyrir óbreytt kerfi (svokallaðan núllkost) og alla valkosti í öllum sviðsmyndum. Matið er byggt á tæknilegum eiginleikum flutningskerfisins og út frá þeim er kostnaðurinn metinn. Kostnaður í valkostunum er borinn saman við núllkost skv. sviðsmynd um raforkunotkun.

Forsendur útreikninga eru byggðar á sviðsmyndum um raforkunotkun 2017-2050 sem þróaðar voru af Raforkuhópi orkuspárnefndar og gefnar út í desember 2017. Grunnsviðsmyndin er Raforkuspá 2017 en við hana bætast þrjár sviðsmyndir. Sviðsmyndirnar nefnast Hægar framfarir, Græn framtíð og Aukin stórnotkun. Lýsingu á sviðsmyndum má finna í upphafi þess kafla en fyrir ítarlegar upplýsingar er vísað á skýrslu Raforkuhóps orkuspárnefndar sem vísað er til í textanum hér að ofan.

Í sviðsmyndinni Hægar framfarir vex raforkunotkun hægar en í Raforkuspá á meðan hún eykst hraðar í sviðsmyndinni Græn framtíð, m.a. vegna orkuskipta í samgöngum. Sviðsmyndin Aukin stórnotkun. gerir hins vegar ráð fyrir að notkun stórnotenda aukist einnig yfir tímabilið á meðan notkun þeirra eykst ekki í hinum þremur sviðsmyndunum. Mikilvægt er fyrir lesendur að hafa í huga að sviðsmyndir um raforkunotkun eru ekki ætlaðar til að lýsa framtíðarsýn Landsnets heldur til þess að ramma inn mögulega framtíðarþróun og gera mat á mismunandi valkostum mögulegt. Með ólíkum sviðsmyndum um bæði þróun raforkunotkunar og uppbyggingu kerfisins er lesanda auðveldað að skilja samhengi uppbyggingar kerfisins, raforkunotkunar og arðsemi, ásamt mögulegum áhrifum á gjaldskrá Landsnets.

Ávinningur valkosta er settur fram bæði í krónum og sem mat á endurgreiðslutíma valkostanna, þ.e. hversu mörg ár ávinningurinn er að borga fjárfestinguna til baka. Ávinningur valkostanna er háður tæknilegum eiginleikum þeirra. Til dæmis er valkostur A.1 til í nokkrum útfærslum sem eru jafngildar tæknilega og skila þess vegna jafn mikilli lækkun á þjóðhagslegum kostnaði. Þær eru hins vegar misdýrar og hafa þar af leiðandi mislangan endurgreiðslutíma. Gert er ráð fyrir sömu flutningstöpum í öllum útfærslum af valkosti A.1. Í raun er smávægilegur munur á töpum eftir útfærslum en mismunur á þjóðhagslegum kostnaði er hverfandi. 

Fyrir hverja sviðsmynd er kostnaður við hvern valkost borinn saman við sambærilegan kostnað við núllkostinn, óbreytt flutningskerfi. Ávinningur birtist þannig í lækkuðum þjóðhagslegum kostnaði sem bætt flutningskerfi raforku stuðlar að.

Ávinningurinn er í framhaldinu borinn saman við núvirtan kostnað framkvæmdaáætlunar til að ákvarða endurgreiðslutíma valkostanna. 

Hér verður fjallað um hverja sviðsmynd fyrir sig og svo eru niðurstöður dregnar saman í lok kaflans.

Raforkuspá

Ávinningurinn kemur að stærstum hluta fram sem betri nýting virkjana en einnig sem minni kostnaður við flutningstakmarkanir. Ávinningur af minni flutningstöpum og rekstrartruflunum vegur minna en er þó umtalsverður, á bilinu 1-2 milljarðar í töpum en 2,3-9,3 milljarðar við minni rekstrartruflanir. Kostnaðarhlutfall valkosta m.v. núllkost er svo á bilinu 47-78%. 

Tafla 4-10 sýnir niðurstöður fyrir samanburð á núvirtum þjóðhagslegum kostnaði vegna þeirra þátta sem metnir hafa verið fyrir Raforkuspá. Samanlagður þjóðhagslegur kostnaður við núllkostinn er metinn nærri 63 milljörðum króna á tímabilinu. Til samanburðar var heildarkostnaður við valkostina á bilinu 29-54 milljarðar króna. Mismunur (eða ávinningur) valkosta var því á bilinu 13,7-33,5 milljarðar króna á tímabilinu þar sem valkostur B.1 kemur best út en valkostur C.1 verst. 

Núvirtur kostnaður við uppbyggingu valkosta breytist ekki milli sviðsmynda þar sem verið er að bera ákveðnar lausnir saman við ólíkar sviðsmyndir. Aðrir þættir breytast hins vegar milli sviðsmynda, bæði munur á þjóðhagslegum kostnaði og endurgreiðslutími. 
Endurgreiðslutími valkosta ef miðað er við Raforkuspá er metinn á bilinu 34-42 ár. Sé miðað við endurgreiðslutíma í stað þess að hámarka mismun á kostnaði valkostanna sést að valkostur B.2 kemur best út með endurgreiðslutíma upp á 34 ár

Tafla 4-11 sýnir heildarávinning valkosta fram til ársins 2050 og núvirtan kostnað við uppbyggingu valkostanna og þann þjóðhagslega kostnað sem sparast samanborið við núllkostinn. Eins og sést í töflunni er heildarávinningur vegna allra valkosta lægri fram til ársins 2050 en núvirtur kostnaður uppbyggingar. Þetta þýðir að valkostir verða ekki búnir að borga sig upp á næsta 31 ári. Þeir munu þó halda áfram að skila ávinningi eftir þann tíma og allir borga sig á líftíma sínum. Miðað við þessa sviðsmynd mun t.d. kostur A.1 vera búinn að borga sig upp að fullu á 35 árum og skila hreinum ábata eftir það.

Ef hins vegar er litið til þeirrar útfærslu sviðsmyndarinnar að samtengingu landshluta sé flýtt hækkar núvirtur uppbyggingarkostnaður um tæpa 2 milljarða króna í valkosti A.1 og 1,4 í valkosti B.1. Við það verður endurgreiðslutíminn 33-35 ár, eða tveimur árum styttri í valkosti A.1 en einu ári lengri í valkosti B.1. Styttri endurgreiðslutíma í valkosti A.1 má rekja til aukins ábata sem felst fyrst og fremst í bættri nýtingu virkjana.

Hægar framfarir

Sé gert ráð fyrir því að samtengingum sé flýtt styttist endurgreiðslutími valkosta A.1 og B.1 um fjögur ár.

Græn framtíð

Tafla 4 16 sýnir niðurstöðu fyrir sviðsmyndina Græna framtíð. Flutningstöp aukast verulega í núllkosti og ávinningur við minnkun þeirra er á bilinu 2,5 - 6,3 milljarðar. Kostnaður við rekstrartruflanir dregst saman um 4-9 milljarða og þá er bætt nýting virkjana metin á tæpa 12 milljarða króna. Í öllum tilvikum er ábatinn af þessum þáttum minnstur í valkosti C.

Mismunur á núllkosti og valkosti er mestur í B.1, þar sem munar 81 milljarði, en minnst munar um 54 milljörðum á valkosti C og núllkosti.

Hærri ávinningur valkostanna í þessari sviðsmynd leiðir af sér að endurgreiðslutími valkostanna er styttri, þ.e. 22-25 ár, stystur í valkosti B.2 en lengstur í B.3 og B.4. 

Tafla 4-17 sýnir kostnað og endurgreiðslutíma fyrir valkosti í Grænni framtíð. Hærri ávinningur valkostanna í þessari sviðsmynd leiðir af sér að endurgreiðslutími valkostanna er styttri, 22-25 ár. 

Ef miðað er við að samtengingum sé flýtt styttist endurgreiðslutíminn ekki en heildarávinningur eykst um rúma 4 milljarða í báðum valkostum. 

Tafla 4-18 sýnir hvaða áhrif flýting samtengingar hefur á endurgreiðslutíma valkosta A.1 og B.1. Í tilfelli A.1 styttist endurgreiðslutíminn um eitt ár en stendur í stað fyrir B.1, þrátt fyrir aukningu í núvirtum uppbyggingarkostnaði.

Aukin stórnotkun

Í Aukinni stórnotkun er raforkunotkun þó nokkuð meiri en í Raforkuspá. Kostnaður við flutningstakmarkanir í núllkosti er þá metinn á um 47,2 milljarða en lækkar niður í 270 milljónir í öllum valkostum. 

Tafla 4-19 sýnir niðurstöður fyrir sviðsmyndina Aukin stórnotkun. Flutningstöp í núllkosti vaxa verulega í þessari sviðsmynd. Eru þau til að mynda 7 milljörðum hærri en í Grænni framtíð og 12 milljörðum hærri en í Raforkuspá. Ábatinn við takmörkun flutningstapa í hverjum valkosti eykst í beinu samhengi og verður á bilinu 4,6-6,3 milljarðar. 

Kostnaður við rekstrartruflanir lækkar um 2,6-11 milljarða, mest í valkosti B.1 og minnst í valkosti C.1. Virði betri nýtingar virkjana er svo metið á tæpa 12 milljarða króna fyrir alla valkosti nema C.1, eins og í öðrum sviðsmyndum.

Samtals er mismunur á valkostum því á núllkosti og valkostum á bilinu 54-76 milljarðar króna, mestur í valkosti B.1 og minnstur í C.1. 

Tafla 4-20 sýnir kostnað og endurgreiðslutíma fyrir valkosti í sviðsmyndinni Aukin stórnotkun. Stóraukinn ábati styttir endurgreiðslutímann enn frekar og er nú 23-26 ár. Stystur er hann í valkostum A.1 og B.2 en lengstur í valkostum B.3, B.4 og C.1.

Ef samtengingum er flýtt styttist endurgreiðslutími valkostanna ekki en heildarávinningur er samt hærri í báðum tilvikum.

Tafla 4-21 sýnir hvernig endurgreiðslutími breytist ef samtengingu landshluta er flýtt um fjögur ár.

Samantekt á niðurstöðum

Niðurstöður mats á hagrænum þáttum valkosta hafa breyst nokkuð innbyrðis frá síðustu kerfisáætlun en skila þó svipuðum niðurstöðum. Breytingarnar skýrast fyrst og fremst af þeim breyttu forsendum sem voru kynntar í byrjun þessa kafla. 

Niðurstöður skv. uppfærðum forsendum gefa til kynna að verulegur ávinningur sé í því að velja aðra valkosti en núllkostinn en þó þannig að valkostur C.1 skilar iðulega lægri ávinningi en allir A- og B-valkostir. 

Í öllum tilfellum er ávinningur nægjanlegur til að standa undir fjárfestingum nema í sviðsmyndinni Hægar framfarir og skiptir þá ekki máli hvaða kostur er valinn. Í þeirri sviðsmynd er valkostur A.1 nokkuð frá því að standa undir kostnaði við uppbyggingu þar sem afskriftatími flutningslína er 50 ár en gert er ráð fyrir því að hann muni borga sig upp á 55 árum. 

Eins og fram kemur í kafla 6 er það eitt af markmiðum Landsnets að fjárfestingar í flutningskerfinu leiði ekki til hækkunar á gjaldskrá til langs tíma og mun því uppbygging flutningskerfisins taka mið af því. Enn fremur kveða raforkulög á um hagkvæmni í þróun flutningskerfisins og í því ljósi er óraunhæft að áætla að sú uppbygging sem lýst er í valkostunum muni raungerast ef þróun flutnings verður í takt við það sem lýst er í sviðsmyndinni Hægar framfarir.

Mynd 4-55 sýnir svo samanburð á endurgreiðslutíma allra valkosta þegar horft er til mismunandi notkunarsviðsmynda. Samanburðurinn staðfestir að valkostir eru að jafnaði fljótastir að borga sig upp þegar horft er til sviðsmyndanna Græn framtíð og Aukin stórnotkun. 

Einnig er vert að skoða hvaða valkostir koma að jafnaði best út. Valkostur A.1 er að jafnaði fljótastur að borga sig eða 33 ár. Valkostur B.2 tekur að jafnaði 34 ár en valkostur C.1 er að jafnaði 58 ár að borga sig og munar þar mest um áhrif sviðsmyndarinnar Hægar framfarir.

Mynd 4-56 sýnir endurgreiðslutíma valkosta A.1 og B.1 ef samtengingu valkosta er lokið árið 2028,  annað hvort með byggingu hálendislínu eða nýrri tengingu á milli Brennimels og Blöndu. Eins og sést á myndinni eru áhrif þess að flýta samteningum í valkostum A.1 og B.1 þau að endurgreiðslutími valkostanna breytist lítillega. Endurgreiðslutími A.1 lengist um eitt ár en í B.1 styttist hann um tvö ár. Í öllum sviðsmyndum nema Hægum framförum er endurgreiðslutíminn áfram undir 50 ára viðmiðum um endurgreiðslutíma.

Í langtímaáætlun koma fram tímasetningar á einstökum framkvæmdum valkostanna yfir gildistíma kerfisáætlunar, sjá kafla 6.2 . Þær tímasetningar ná yfir þær framkvæmdir sem eru sameiginlegar öllum valkostum og er gert ráð fyrir að þeim verði lokið á gildistíma áætlunarinnar. Umfram það eru aðrar veigamiklar framkvæmdir í valkostunum fyrirhugaðar á árunum nærri 2030. Hvaða framkvæmdir það verða er misjafnt eftir því hvaða valkostur verður endanlega fyrir valinu. Búast má við að þær línulagnir sem tilheyri þeim framkvæmdum verði í notkun umtalsvert lengur en tímabilið sem notast er við í matinu en hrakvirði kerfisins í lok tímabilsins er ekki metið. Væri það tekið með í reikninginn myndi endurgreiðslutími kerfisins líkast til styttast.

Nánari umfjöllun og ítarefni um hagræna matið má sjá á heimasíðu Landsnets .

Umhverfismat valkosta

Tafla 4-22 sýnir helstu niðurstöður umhverfismats kerfisáætlunar 2019-2028. Þar má sjá að allir valkostir munu valda neikvæðum og/eða miklum neikvæðum áhrifum á einhvern þeirra umhverfisþátta sem var til skoðunar. Áhrif eru líkleg til að vera óveruleg á loftslag, heilsu og skipulagsáætlanir og eignarhald. Óvissa er um áhrif valkosta á menningarminjar.

Áhrifin eru ólík milli kosta, en megin munur liggur þó í því hvort flutningsleið fari um hálendið (A kostir), fari meðfram núverandi byggðalínu (B kostir) eða eingöngu verði farið í lykilfjárfestingar (C kostur).

• Helstu umhverfisáhrif A | Hálendisleiðar felast í framkvæmdum á hálendinu og breytingum á ásýnd og víðernum. 
• Helstu umhverfisáhrif B | Byggðaleiðar felast í að mun meira land fer undir flutningsmannvirki, hún fer um mörg náttúruverndarsvæði og hefur áhrif á fleiri umhverfisþætti en A kostir.
• Valkostur C | lykilfjárfestingar felast í þeim verkefnum sem eru sameiginleg í A og B kostum. Kosturinn hefur í eðli sínu minni áhrif þar sem hann er umfangsminni en fyrri tveir kostirnir.

Það er niðurstaða umhverfismats kerfisáætlunar 2019-2028, að teknu tilliti til bæði neikvæðra og jákvæðra áhrifa, að þeir valkostir sem hafi minnst umhverfisáhrif í för með sér séu A.1-DC, A.1-J50, A.2 B.3, og B.4 og C með jarðstrengjum. Neikvæðustu áhrifin hafa valkostir B.1 án jarðstrengja auk A.1, B.2 og B.3 án jarðstrengja.

Rétt er að geta þess að með styrkingu á meginflutningskerfinu geta skapast aðstæður til þess að taka niður aðrar línur. Niðurrif þeirra lína minnkar ekki neikvæð áhrif af nýrri línu og því ekki bein mótvægisaðgerð, en hefur óbein jákvæð áhrif þar sem línan er tekin niður. Nýjar línur þurfa því ekki að leiða til aukningar á heildarlengd loftlína á svæðisvísu.

Matsvinnan leiðir fram mun á milli valkosta og tillögur að mótvægisaðgerðum og áhersluþáttum sem þarf að taka tillit til við hönnun og undirbúning einstakra framkvæmda sem geta nýst til að draga úr eða koma í veg fyrir neikvæð umhverfisáhrif.

Nánari upplýsingar um umhverfisáhrif valkosta á langtímaáætlun má finna í umhverfisskýrslu.