Frekvenshanteringen i vindkraftens och i allt högre grad också solkraftens spår kostade i fjol Svenska kraftnät 1,4 miljarder kronor. Driftchefen Pontus de Maré efterlyser nu att också vindkraftsaktörerna aktiverar sig på balansmarknaden.

Den balansering inklusive frekvenshantering som är Svenska kraftnäts uppdrag är en komplex och inte särskilt lättgenomtränglig historia, men trenden är klar. Hanteringen har under de senaste åren blivit mer krävande. Det återspeglas till exempel i att det frekvensintervall (49,90-50,10 Hz), som används som indikator på kraftsystemets förmåga till god elkvalitet, under 2019 överskreds med 13 090 minuter (218 timmar), jämfört med 11 969 året innan. Målet är att komma ned till 10 000 minuter per år.

Bild: Nära övre gränsen för frekvensen. Källa: Svenska kraftnät, kontrollrummet

Saken återspeglas också i att kostnaderna för frekvenshållningsreserven (FCR) ökat kraftigt under 2018 och 2019, enligt Svenska kraftnäts årsredovisningar. Utvecklingen syns även i att Svenska kraftnäts rörelseresultat dippade under 2017 och 2018, från nivån 600-1 200 miljoner kronor under perioden 2012-2016 till 255 miljoner 2017 och en förlust på 93 miljoner 2018. Efter avgiftshöjningar blev rörelseresultatet 579 miljoner kronor för 2019.

Driftchefen Pontus de Maré säger så här:

”Generellt blir det svårare att hålla frekvensen, om kraften är volatil. Framför allt har det stora tillskottet av vindkraft de senaste åren lett till större effektvariationer. Sedan har även flödena på våra utlandsförbindelser (HVDC-länkarna) en relativt stor påverkan. Varierar flödena på dessa mycket, så behöver systemet parera för dem, vilket slår på frekvensen.”

Enligt de siffror som Svenska kraftnät meddelat Second Opinion var verkets FCR-kostnader under 2019 för frekvenshanteringen inom normaldriftsintervallet (49,9-50,1 Hz) 596 miljoner kronor netto och för frekvensaktivering utanför normaldriftsintervallet 707 miljoner kronor netto.

Till detta kom FRR-kostnader (frekvensreglering med syfte att återställa frekvensen) på 122 miljoner kronor och vad som kallas ”avhjälpande åtgärder” 10 miljoner kronor. Sammanräknat därmed 1,435 miljarder kronor.

Pontus de Maré, driftchef Svenska kraftnät.

Svenska kraftnät är i färd med ett omfattande arbete för att analysera orsakerna och utreda hur marknadernas effektivitet kan förbättras, enligt årsredovisningen: ”Ett fokusområde är att öka antalet leverantörer av FCR, särskilt i syfte att bredda utbudet i form av olika teknologier. Att andra teknologier än vattenkraft deltar på FCR-marknaderna bedöms öka konkurrensen och dämpa pristopparna under extrema hydrologiska situationer.”

Det är ett meddelande till framför allt vindkraftsaktörerna att också de borde börja lägga bud på balansmarknaden. ”De har stora möjligheter att bidra, framför allt inom nedreglering”, säger Pontus de Maré.

Sedan maj 2019 kan aktörerna ge FCR-bud även gällande förbrukningsflexibilitet. I december kunde det första batteriet förkvalificeras inför att delta på marknaderna.

Andra steg i samma riktning är att Svenska kraftnät avser förstärka portföljen för stödtjänster med ytterligare FRR-kapacitet genom årliga upphandlingar. En del av problemet här är ökad otillgänglighet i störningsreserven, som i dag består av åldrande gasturbiner. Som framgått på Second Opinion är målet att etablera en nordisk flödesbaserad FRR-kapacitetsmarknad, som planeras bli introducerad i ett första steg på dagen före-marknaden i början av 2022.

Även prissättningen av de systemtjänster som Svenska kraftnät handhar genomgår för närvarade en ”djupgående analys”, avsedd att redovisas ännu i år.

För Svenska kraftnät är det i dagsläget den snabbt ökande vindkraften som ger de stora utmaningarna. Också solelen växer dock snabbt i volym i Sverige, och de skattesubventioner som signaleras i den aktuella budgetpropositionen lär driva på utvecklingen. I ett första skede påverkar solkraften det lokala elnätet, till exempel om många i samma grannskap installerar solceller på taken.

De utmaningar, som i ett kraftsystemperspektiv ges av att solelen är så volatil och lokal, visas i de länder där solcellerna byggts ut storskaligt. Pontus de Maré nämner Kalifornien, där nyligen roterande bortkoppling av elkunderna blev en nödvändighet. Ett annat exempel är Tyskland, där planerbar elproduktion, som kolkraftverk, inte längre får stängas ned utan tillstånd från myndigheterna.

Svårigheten att ge tillförlitliga lokala väderprognoser blir särskilt uppenbar i fråga om solelen, säger Pontus de Maré. När solen går i moln, ger det omedelbart utslag i elnätet. Men att kräva att prognoserna ska förutsäga hur molnen rör sig lokalt är knappast realistiskt.

Den här sommaren såg statistiken för frekvenshållningen länge bra ut för Svenska kraftnäts del. Ett tag låg störningsfrekvensen under målet, men har de senaste veckorna ökat igen i takt med snabba kast i väderleken och flödena i HVDC-förbindelserna.

”Normalt sett är frekvenshanteringen lättast att sköta under höglastperioder och svårast under vårfloderna”, säger Pontus de Maré.