Market effects of increased electricity demand in the Norwegian industry sector towards 2050

Abstract

Norge har som mål å bli et lavutslippssamfunn innen 2050. Denne omstillingen vil kreve en stor elektrifisering av landets industrisektor som fører til en sterk økning i etterspørsel etter fornybar energi i kraftmarkedet. Denne studien undersøker de potensielle effektene av en slik storstilt industriutvikling på Norges elektrisitetsmarked innen 2050 og vurderer om det er mulig å bygge ut alle nye forespørsler om nettkapasitet for industriprosjekter i Norge innen 2050. Videre analyseres konsekvensene av en slik utvikling for kraftproduksjon, -overføring og -priser. Denne studien bruker energisystemmodellen Balmorel for å analysere fire scenarier med forbruk fra varierende kombinasjoner av eksisterende og nye industrier. Næringene som inngår i analysen er kraftintensiv industri, datasentre, grønn hydrogenproduksjon, batteriproduksjon, og gruve- og petroleumsvirksomhet.

Funnene viser en anslått økning i elektrisitetsproduksjonen med 50 til 115 prosent innen 2050 på tvers av scenariene. Ettersom ny produksjon fra både landbasert vindkraft og vannkraft er begrenset, blir havvind primærteknologi for ny kraftproduksjon etter 2030. Økt etterspørsel kombinert med begrenset ny produksjonskapasitet fører til stigende strømpriser i alle scenarier og i alle norske prissoner. Sensitivitetsanalysen fremhever økt overføringskapasitet som et tiltak for å begrense prisveksten.

Studien konkluderer med at en storstilt elektrifisering av eksisterende industri- og petroleumssektor, og utvikling av nye næringer i Norge, vil avhenge av store investeringer i vindkraftproduksjon til havs. Nødvendig oppskalering i produksjonen varierer mye avhengig av hvor mange industrikategorier som inngår i forbruket. Det er usikkert om en storstilt forbruks- og produksjonsvekst i en slik grad som analysert i denne studien er nødvendig i et klimaperspektiv, og om det er sosialt og miljømessig akseptabelt. Prioritering av elektrisitet til enkelte bransjer eller prosjekter på bekostning av andre kan imidlertid i stor grad redusere behovet for ny produksjon og begrense veksten i elektrisitetsprisene til en viss grad.

Norway aims to become a low-emission society by 2050. This transition will require a major electrification of the country's industry sector leading to a largely increased demand for renewable energy in the electricity market. This study explores the potential effects of such large-scale industrial development on Norway's electricity market by 2050 and considers if it is possible to supply all new grid capacity requests for industry projects in Norway by 2050. Furthermore, it analyzes what such a development would entail for electricity production, transmission and electricity prices. This study utilizes the Balmorel energy system model to analyze four scenarios with consumption input from varying combinations of existing and new industries. The industries included in the analysis are power-intensive industries, data centers, green hydrogen production, battery production, and mining and petroleum activities.

The findings reveal a projected rise in electricity production by 50 to 115 percent by 2050 across all scenarios. As new production from both onshore wind power and hydro power is limited, offshore wind becomes the primary technology for new electricity generation after 2030. Increased demand coupled with limited new production capacity leads to rising electricity prices in all scenarios and in all Norwegian price zones. The sensitivity analysis highlights increased transmission capacity as a measure to limit price growth.

The study concludes that a large-scale electrification of the existing industry and petroleum sectors, and development of new industries in Norway, will depend on large investments in offshore wind power production. The necessary level of scale-up in production varies largely depending on how many industry categories are included in the consumption input. It is uncertain whether a large-scale consumption and production growth to such an extent as analyzed in this study is necessary from a climate perspective, and whether it is socially and environmentally acceptable. However, prioritization of electricity for some industries or projects at the expense of others can largely reduce the need for new production and limit the growth in electricity prices to some extent.