Minskad svängmassa hot mot elsystemet

Minskad svängmassa hot mot elsystemet

Med avvecklad kärnkraft minskar svängmassan och därmed blir det svårare att hålla frekvensen. Här har vi nästa kritiska faktor för omställningen av energisystemet, menar Uniper som har tagit fram en ny rapport.

– Vårt samhälle är designat efter att vi har ett starkt elsystem och en stark basindustri som kräver elkvalitet, säger Unipers vd Johan Svenningsson.

För två år sedan var svängmassa ett begrepp som inte letade sig in i diskussionerna om framtidens elsystem särskilt ofta. I dag är det annorlunda. Svängmassan, det vill säga den systemtjänst som ger tröghet och stabilitet i elnätet, dyker allt oftare upp som en av framtidens kritiska faktorer för att få en stabil frekvenshållning och i förlängningen säkra leveranser. Men kunskapen om svängmassan och frekvenshållningen behöver bli bättre. Det menar Uniper som har tagit fram en rapport som pekar på vilken avgörande roll svängmassan spelar för kraftsystemet.

– Vi startade arbetet i våras och började leta efter dokumenterad kunskap om svängmassa och kunde konstatera att det behövdes mer av fakta, detaljerad kunskap och analys för att verkligen bena ut hur svängmassan och bristen av den påverkar systemet, säger Johan Svenningsson.

I rapporten skriver ni att kraftsystemsdiskussionerna hittills mest har handlat om energi och effekt – är diskussionen om svängmassa och frekvenshållning av samma dignitet som effektfrågan?
– Jag skulle vilja säga att det är det. Vi i Sverige har byggt ett väldigt starkt el- och energisystem under 100 år. Vårt samhälle är designat efter att vi har ett starkt elsystem och en stark basindustri som kräver en hög elkvalitet. Hittills har vi pratat mycket om energi och sedan om effektfrågan, och ökat förståelsen för detta. Men systemet är komplext och då vill vi med det här arbetet som vi har kört igång förstå det ännu bättre och sedan berätta om det. Vi tar det för givet med kraftfulla turbiner och generatorer som ger svängmassa, men vad händer när dessa tas ur drift.

Det är just de kraftfulla generatorerna som är nyckeln. Kärnkraftens och vattenkraftens generatorer är det som i främsta hand bidrar med den nödvändiga svängmassan. Men med avvecklingen av kärnkraften minskar svängmassan i systemet och det innebär ett hot mot frekvenshållningen. Och en sämre frekvenshållning kan få långtgående konsekvenser, menar Johan Svenningsson.

– Det som kommer att hända är en större frekvensvariation och det innebär att stora delar av vår basindustri kommer att få problem, processer är designade för hög elkvalitet. Petrokemi, stål och skogsindustri kommer att få problem i sina processer där frekvenstapp kan leda till stora kostsamma avbrott. Men det innebär också risker för det digitala samhället, som på ett väldigt tydligt sätt är uppbyggt kring en viss elkvalitet. Även den konventionella industrin som är mer automatiserad i dag är beroende av en stabil frekvens.

Slutsatsen i rapporten är att om kärnkraften snabbavvecklas till 2021 så klarar systemet inte att hålla frekvensen över 49 hertz, 49,9 – 50,1 hertz är kravet i dag, under totalt två veckor vid en stor störning i systemet. Det innebär i praktiken gränsförbindelser skulle kopplas bort och i värsta fall leder störningarna till kaskadeffekter och en total mörkläggning av landet. Frågan är hur troligt är det att vi hamnar i det läget.

– Innan beslutet togs att avskaffa effektskatten för kärnkraft var det inte osannolikt att vi skulle hamna där, då skatten kombinerat med ett extremt lågt elpris omöjliggjorde nödvändiga säkerhetsinvesteringar som är en förutsättning för att få köra vidare efter 2021. Den mest akuta situationen har därmed kunnat undvikas och vi har fått en viss frist, även om beslut är fattade att stänga fyra reaktorer till år 2020.

Men den grundläggande utmaningen består, menar Johan Svenningsson.

– Dagens låga elpriser, som bland annat beror på låga kolpriser och subventionerad utbyggnad av väderberoende kraft, medger inga större investeringar i något kraftslag.  Med stängningen av fyra reaktorer minskar marginalerna i elsystemet, inte minst av stabiliserande tjänster som svängmassa, reaktiv effekt med flera som är nödvändiga för systemets funktionalitet. Därför är det viktigt att vi får en marknad som betalar för dessa systemtjänster.

Hur bråttom är det att ta tag i frågan?
– Det är mer bråttom än vad många tror. Får vi ett läge med fortsatt kraftig utbyggnad av subventionerad vindkraft som pressar priserna kan vi få en akut situation. Problemet är att det här kommer smygande, därför gäller det att ligga steget före för att kunna skapa marknadsplatser.

För det är en marknadslösning på problemet som Uniper och Johan Svenningsson ser framför sig. Exakt hur Uniper vill se den har de inget svar på i dag, men själva marknadsidén ska bygga på att aktörerna får betalt för att erbjuda de så kallade systemtjänsterna där svängmassa är en. Johan Svenningsson nämner USA och Irland som har inslag i marknaden av detta. Han understryker att det är en utveckling av den marknadslösning vi har i dag som Uniper ser framför sig.

– Kapacitetsmekanism kan ju vara en lösning, men vi ser hellre en marknadslösning. Då kan det bli teknikneutralt.

Vad krävs från politiskt håll för att få den utveckling som ni anser är nödvändig?
– Man ska ge ett tydligt uppdrag till Svenska kraftnät att utreda frågan för att ta fram förslag på marknadslösningar för de systemtjänster som krävs för elkvalitet. På samma sätt som certifikatsystemet.

Just nu pågår också en diskussion om behovet av leveranssäkerhetsmål. Från flera håll framförs önskemål om detta. Johan Svenningsson vill också se den utvecklingen och menar att den går hand i hand med att sätta fokus på svängmassa och andra systemtjänster.

– De hänger ihop, elkvaliteten är en del av leveranssäkerheten, och vi stödjer att man ska sätta ett leveranssäkerhetsmål. Då har samhället bestämt vad som krävs.

Med borttagandet av effektskatten förbättras kärnkraftens möjligheter att fortsätta leverera systemtjänster för bra elkvalitet. Johan Svenningsson är mycket positiv över att effektskatten kommer att tas bort. Men trots detta kommer det ekonomiska läget var fortsatt pressat för kärnkraften, spår han. Elpriset förväntas ligga lågt även fortsättningsvis och framför sig ser han fortsatt arbete med att pressa kostnaderna inte minst på produktionssidan.

– Vi behöver ett ordnat införande av mer vindkraft i kraftsystemet så att vi inte fortsätter pressa ner priserna så att ingen kraftproduktion blir lönsam att driva. Ingen är ju betjänt av det, säger han.

 

Tidigare på Second Opinion: Läs mer om vad svängmassa är

BILD: Johan Svenningsson

 

9 Kommentarer
Daniel Löfstedt
Av Daniel Löfstedt
Second Opinions skribent
Profil Second Opinion drivs på uppdrag av Energiföretagen Sverige. Läs mer

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

  1. Bernt Sandberg skriver:

    Hela det Danska elsystemet bygger på att de har möjlighet att importera el från sina grannländer när det inte blåser. utan denna möjlighet så skulle det kolappsa.

  2. Carl-Åke Utterström skriver:

    Är det inte dags för en vettig energipolitik och kan inte Baylan leverera detta så måste det bli någon annan som tar hans plats.

  3. Lennart olsson skriver:

    Om inte de finns mer svängmassae att tillgå så finns de bara en sak att köra, nämligen koppla bort last. De finns en funktion som heter BFK vars uppgift är att koppla bort last efter ett förutbestämt mönster. Med moder teknik borde detta kunna förfinad så att kunderna själv väljer leveranssäkerhet och blir bortkopplade mot att man får lägre nätkostnad. De som väljer vindkraft eller solkraft skulle då vara prioritera att kopplas bort, inte finns de någon ”svängmassa” att ta till när de inte blåser eller solen gått ner!!
    När nu olika särintressen arbetar framgångsrikt med att även stänga ner fungerande vattenkraft har vi o se framemot många myskvällar i stearinljuset sken.
    Ja va håller på att ske med ett välfungerande elsystem?

  4. Klas Roudén skriver:

    När (om) de fyra kärnkraftblocken stoppas för gott, innebär detta en brytpunkt för det svenska kraftsystemet som i så fall övergår från ett mycket stabilt tillstånd till ett mera osäkert beträffande dess elkrafttekniska egenskaper, vilka berörs i denna utmärkta debattartikel. Förändringen (med bl a försämrad frekvenskvalitet) började smyga sig på redan när de båda blocken i Barsebäck avvecklades.
    Orsakerna och skulden till denna självvalda försämring finns i själva elmarknaden samt hos okunniga och populistiska politiker, fega beslutsfattare, media och alla charlataner och falska profeter inom (el)energiområdet.
    Fram tills nyligen har endast energibalanser behandlats i diskussionen, och då ofta även på ett mycket ytligt sätt. Elenergi fanns i en svart låda, där det bara var att kasta ut och in olika produktionsslag efter tycke och smak utan att närmare analysera respektive tekniska egenskaper o dyl. Men så kom då även effektbalansen upp på bordet. Och redan där fick vissa inom nämnda grupper inte sällan svårt att hänga med. Och nu har turen alltså kommit till sådana helt nödvändiga begrepp för ett växelströmssystem som frekvens- och spänningsreglering samt svängmassa. Och då verkar det som om elkraftteknikerna äntligen måste överta rodret, för nu är det allvar och slut på önsketänkande o dyl. Synd bara att alla dessa oerhört kompetenta tekniker lidit men samtidigt tigit och hållt käften alltför länge. Men bättre sent än aldrig!
    Lösningen på det allvarliga läget är svår att se med alla dessa rent politiska låsningar mm. Jag tror inte ett dyft på en marknadslösning, eftersom de elkrafttekniska konsekvenserna av vår fria elmarknad förskräcker med sin nedmontering av produktionskapacitet, undermåligt underhåll, brist på långsiktighet och så slutligen som lök på laxen försämrad driftsäkerhet.
    Nej, här måste Staten återta rodret och inte bara, som idag, ställa krav på tekniken hos berörda företag, utan även börja tillämpa att kraven kan uppfyllas i praktisk drift.
    Vad jag vet från tidigare verksamhet är t ex att det finns krav på spänningsreglerande förmåga för vindkraftparker anslutna till stamnätet, men att dessa krav fortfarande (?) ej tillämpas och därmed inte heller uppfylls av vindkraftproducenterna.
    Men hur man skall få till krav på och leverans av en såpass komplex systemtjänst som svängmassa har jag ingen aning om. Vid en fortsatt avreglering av kärnkraftblock väntar nog istället mycket stora investeringar i rullande synkronkompensatorer mm. Men ett ökat bidrag från biomassaeldad elproduktion (med synkronmaskiner) kan förstås vara intressant.

  5. Roger skriver:

    Den danska energisituationen: http://www.hydrogennet.dk/energisystemetidag1/
    I Danmark produceras alltså majoriteten av elenergin i fossildrivna kraftverk.

  6. Thorsten Schütte skriver:

    Man borde haft kvar Barsebäcks generatorer som synkronkompensatorer och svängmassa

  7. Olof Klingvall skriver:

    Magnus: Men Vattenfalls batterilager i GB med möjlighet att bland annat leverera (relativt sett rätt dyra) systemtjänster är ju på totalt 22 MW. Att ersätta svängmassan som går förlorad i och med avvecklingen av 9 000 MW kärnkraft i Sverige är ingen lika smal sak…

  8. Leif Tollén skriver:

    Intressant att få reda på hur det kan fungera i t.ex. Danmark med all sin vindkraft.

  9. Magnus Olofsson skriver:

    Men ursäkta. Svängmassa eller rättare snabba energilager som reagerar på frekvensen är mycket viktiga. Rätt. Men det är enkelt att lösa. Storbritannien har handlat upp sådana tjänster. Batterier kan t.ex. användas.