Allt större utmaningar i Sveriges elsystem

Allt större utmaningar i Sveriges elsystem

Minskad nettoexport av el, ökad risk för effektbrist och en drastisk minskning av rotationsenergin tyder på att utmaningarna för det svenska elsystemet tilltar ytterligare under de kommande åren. Detta enligt Svenska kraftnäts nya marknadsanalys.

Det svenska nettoexportöverskottet av el är i ett femårsperspektiv på väg att försvinna, detta samtidigt som risken för effektbrist ökar, enligt Svenska kraftnäts nya kortsiktiga marknadsanalys, publicerad i går (20 december). Analysen bekräftar därmed ENTSO-E:s färska studie, Europaean Resource Adequcy Assessment, refererad här.

Bild: Allt oftare brist på rotationsenergi i det svenska elsystemet, spår Svenska kraftnät. Bild: Fortum.

Svenska kraftnäts analys gäller utvecklingen av kraftsystemet för den kommande femårsperioden 2023–2027 baserat på kända planer och beslut. Det är inte fråga om en prognos för till exempel elpriser eller elflöden, utan syftet är att identifiera de övergripande trenderna.

I fråga om elexporten visar simuleringarna det här resultatet för elproduktionen (måttet är TWh) och nettoanvändningen av el i Sverige (punktlinjen). Nettoelexporten markeras i den nedre delen av tabellen. Spannen för åren 2023-2027 visar den variation som ges av olika typer av väderår.

Som synes minskar elöverskottet, så att det mot slutet av perioden är nere på 6 TWh. För vissa typer av väderår riskerar Sverige då en negativ energibalans. Trots en fortsatt stor utbyggnad av vindkraften hinner inte produktionen byggas ut i samma takt som efterfrågan växer, förklarar Svenska kraftnät. Även Norges energibalans försämras under analysperioden på grund av att elanvändningen ökar i högre utsträckning än tillkommande produktion.

Som kontrast går Finland under dessa år från ett historiskt energiunderskott till ett överskott, som dessutom ökar under analysperioden. Detta beror på att kärnkraftsreaktorn Olkiluoto 3 äntligen antas vara i full drift från år 2023 samtidigt som vindkraften byggs ut mycket kraftigt. Redan 2025 kommer Finland, om utvecklingen blir den förväntade, att vara det land i Norden som har mest vindkraft per capita. 2027 prognoseras vindkraften i Sverige generera 67 TWh och i Finland 50 TWh.

Med detta sker också en likaså historisk förändring i fråga om elflödena mellan Sverige och Finland genom att Finland mot analysperiodens slut blir en nettoexportör till Sverige. Detta hör, förutom med den ökade finländska elproduktionen, även ihop med den nya ledningen Aurora Line, som enligt plan tas i drift mellan SE1 och Finland i slutet av 2025, kombinerat med en förväntad ökad elanvändning på den svenska sidan.

De stora elflödena från norra till södra Sverige fortsätter under hela analysperioden. Andelen av tiden med export till Danmark (DK1) och Norge (NO1) minskar mot slutet av analysperioden, dock bedöms de östvästliga flödena i det svenska elsystemet finnas kvar under hela femårsperioden.

Svenska kraftnät påpekar att de senaste årens östvästliga flöden i mellersta Sverige har inneburit att överföringskapaciteten för en del utlandsförbindelser (SE3-FI, SE3-DK1 och SE3-NO1) samt på snitten SE2-SE3 och SE3-SE4 har behövt begränsas för att upprätthålla driftsäkerheten.

”Utan dessa anpassningar av överföringskapaciteten till och från elområde SE3 skulle det uppstå termiska överlaster. Termisk överlast innebär att en ledning eller komponent belastas med en högre ström än vad den är avsedd att klara av. Detta kan medföra risker för omgivning och utrustning. Den ökade förekomsten av dessa driftsituationer beror till stor del på utbyggnad av vindkraft i norr, minskad produktion i Ringhals (avveckling av R1 och R2) och på nya utlandsförbindelser som har tagits i drift i Danmark och Norge under de senaste åren”, enligt Svenska kraftnät.

Vad gäller risken för effektbrist (förbrukningsfrånkoppling) ökar den alltså under analysperioden. År 2027 överskrider risken för effektbrist den av regeringen beslutade tillförlitlighetsnormen både i södra och norra Sverige. Jämfört med fjolårets marknadsanalys har risken för effektbrist nu tydligt uppgraderats.

Genomsnittlig simulerad effektbrist för Sverige (LOLE, loss of load expectation, angivet som timmar under året) är för 2027 uppe i 9,6 timmar (anger hur ofta effektbrist uppstår i minst ett svenskt elområde), enligt Svenska kraftnät. I ENTSO-E-studien var LOLE-värdena 2,0 timmar för 2025 och 5,5 timmar för 2027, räknat enbart för SE4.

Dessa siffror har relevans i frågan om effektreserven, som fram till den 16 mars 2025 upprätthålls av Karlshamnsverket. Då LOLE-siffran mot slutet av analysperioden är högre än den svenska tillräcklighetsnormen (1 timme per år), kan det ”utgöra grund för att förlänga avtalet om effektreserv”, konstaterar Svenska kraftnät.

En risk som analysen särskilt lyfter fram gäller rotationsenergin, som i det nordiska synkronsystemet alstras av framför allt vattenkraft, kärnkraft och annan termisk kraft som är ansluten via synkrongeneratorer. Rotationsenergi är ett mått på hur väl ett elsystem kan motverka plötsliga frekvensförändringar och beskrivs närmare av Svenska kraftnät så här:

”Historiskt har rotationsenergin i det nordiska kraftsystemet varit god, men i och med nedläggningen av kraftslag som bidrar med rotationsenergi, till exempel kärnkraft och kraftvärme, minskar denna. Det innebär ett mer störningskänsligt system. Ökningen av vindkraftsproduktion och import via likströmsförbindelserna kan konkurrera ut ytterligare produktion som bidrar med rotationsenergi, vilket gör att den minskar ytterligare.”

Rotationsenergin mäts i GWs (gigawattsekunder) och prognoseras i analysen få följande värden under femårsperioden.

Uppskattat antal timmar med låg rotationsenergi per analysår i det nordiska synkronområdet. Källa: Svenska kraftnät.

 

Detta är en anmärkningsvärd utveckling. Vid rotationsenergi lägre än 150 GWs är det vanligt att den avhjälpande åtgärden snabb frekvensreserv FFR (Fast Frequency Reserve) upphandlas. Gränsen 120 GWs är den föreslagna robusta stabilitetsgränsen för reserven FCR-N (frekvenshållningsreserver vid normaldrift). Vid 100 GWs är rotationsenergin kritiskt låg.

100 GWs-gränsen har ännu aldrig underskridits, men uppskattas alltså göra det under 26 timmar redan under det kommande året. I huvudsak är detta, enligt Svenska kraftnät, en konsekvens av större andel icke synkrona kraftverk i elsystemet, främst vindkraft och solkraft, och handeln över likströmsledningar med kontinenten.

 

2 Kommentarer
Av Svenolof Karlsson
Second Opinions skribent
Profil Second Opinion drivs på uppdrag av Energiföretagen Sverige. Läs mer

Vid publicering av en kommentar gäller följande regler:

– vi vill att alla som kommenterar ska vara identifierbara personer och vi vill därför för- och efternamn anges av den som kommenterar

– vi vill att diskussionen på Second Opinion ska hålla en god och respektfull ton och publicerar inte kränkande omdömen om enskilda personer.

Second Opinion förbehåller sig rätten att radera texter som bryter mot våra villkor och regler.

Kommentera

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *

  1. Kjell Eriksson skriver:

    Eftersom vissa personer som ser vindkraft som framtiden inte sällan avfärdar risken för minskad nätstabilitet som oväsentlig så finns en undran.
    Den så omtalade syntetiska svängmassan, vilken roll har den? I vilken utsträckning kan sådan balansfunktion genereras av vindkraft, HVDC och solel?

  2. Fogelberg Thomas skriver:

    Svk:s marknadsanalys 2020 hade ett modest innehåll på korta 26 sidor. Önskade inspel för att förbättra den.

    Nu 2022 beskriver marknadsanalysen allvaret på långa 78 sidor.
    Hur kommer Svk:s marknadsanalys 2024 att se ut? Behövs kanske en analys mycket tidigare?

Boken om Sveriges gasberoende

Läs boken om vad Sverige använder energigas till och hur sårbar den svenska gasförsörjningen är.

Prenumerera på artiklar


Följ oss på Twitter

Boken om Sveriges elsystem

Det svenska elsystemet går i otakt med omvärlden och marginalerna krymper. I ett läge där vi behöver allt högre överföringskapacitet i elsystemet har denna i stället krympt och elpriserna har skjutit i höjden. I den här boken beskriver tre initierade ingenjörer hur trenden kan vändas.

Senaste artiklarna

Skriv på Second Opinion

Alla är välkomna att skriva på Second Opinion. Vi publicerar dels artiklar som fördjupar kunskaper om energifrågor dels aktuella debattartiklar.
Skicka in din text
Vara-amnen

Ur arkivet