”Falsk föreställning om elkraftens möjligheter”

”Falsk föreställning om elkraftens möjligheter”

Erik Sandström menar att elmarknadsmodellens fokus på energi snarare än kraft har lett till missförstånd när det gäller hur kraftsystemet fungerar. I verkligheten sitter kraftverkens drivhjul och motorerna inom industri och hushåll ihop lika hårt som om de fortfarande var sammankopplade med trästänger, skriver han.

I samhällsdebatten ställs det stora förväntningar på elkraften. Tyvärr har politiker och branschföreträdare blandat ihop begrepp från helt olika kunskapsområden. Elkraften har därför blivit onödigt svårbegriplig. Här görs en ansats att reda ut begreppen.

Bild: Stånggång i Säterdalen. Foto: Holger.Ellgaard /Wikipedia.

Det grundläggande konkreta begreppet är kraft. Observera ordet konkret. Skillnaden mellan konkret och abstrakt är viktig. Konkret är något som vi kan ta på eller registrera med våra sinnen. Verkligheten är konkret. Kraft kan vi uppleva med känseln och kraft kan vi skapa med våra muskler. Vi lär oss hur kraft fungerar redan när vi som små reser oss upp och börjar att gå. Som vuxna bär vi med oss en intuitiv förståelse för kraft. Om vi diskuterar elförsörjningen utgående från hur kraft kan skapas och användas så kommer vanliga medborgare att lättare förstå och kunna dra egna slutsatser om elkraftens möjligheter och begränsningar.

Krafter skapas inte bara av muskler, de kan också skapas av maskiner. Man förser då ett roterande hjul med vingar eller skovlar som sätts in i en gas- eller vätskeström. Detta drivhjul skapar då en mekanisk kraft som vi kan utnyttja. Vindkraftverkens drivhjul har stora vingar som fångar upp den fritt blåsande vinden. Vattenkraftverkens drivhjul har skovlar som fångar upp fallande vatten från kraftverksdammar. Kol- och olje- och kärnkraftverk är ångmaskiner. Vatten kokas då till ånga som sprutar över drivhjulets skovlar.

Överföring av kraft till andra geografiska platser gör vi genom att omvandla drivhjulets rotation till horisontella svängningar. Den första tekniska lösningen på uppgiften blev att koppla drivhjulen till sammanknutna trästänger som svängde fram och tillbaka i sina upphängningar när hjulen roterade. Dessa s.k. stånggångar kunde överföra kraft ett par kilometer och är fortfarande en bra modell för den som vill förstå kraftöverföring utan ingenjörsstudier. I slutet av 1800-talet kom uppfinnaren Nikola Tesla på att man istället för svängande trästänger kunde använda svängande elström. Denna s.k. växelström är det vi numera använder för att överföra kraft. Principen är dock densamma, det är svängningar som överför kraft.

Energi är ett abstrakt begrepp inom fysiken. Fysik är ett vetenskapligt område och ett ämne i grundskolan. Det kräver en förmåga till abstrakt tänkande som alla skolbarn måste öva sig i men som många vuxna fortfarande är obekväma med. I samhällsdebatten räcker det dock med att att veta att energi är ett abstrakt begrepp. Det är inget vi kan ta på. Det är ingen nyttighet. Det är inget som vi kan använda för att förstå hur elkraften fungerar.

Förnybar energi är ett begrepp inom politiken. Inom fysiken finns det inte någon förnybar energi. Begreppet är myntat av politiker, det ägs av politiker och politikerna har tolkningsföreträdet. Innebörden kan variera över tid och har ibland lite lustiga egenskaper som att vattenkraft är förnybar endast om den har byggts före ett visst datum.

Elmarknaden som vi har idag skapades i slutet av 1900-talet. Målet var att effektivisera kraftbranschen genom att öka konkurrensen. Marknaden sprider därför uppfattningen att energi är något konkret. Energi antas kunna tillverkas i oberoende kraftverk, distribueras av ett fristående elnät och förbrukas av kunder som fritt kan välja varifrån de hämtar sin energi. Inget av detta stämmer med verkligheten. Det är illusioner skapade i den vällovliga avsikten att effektivisera verksamheten. I verkligheten så finns det inget oberoende, inget fristående och ingen valfrihet. I verkligheten sitter kraftverkens drivhjul och motorerna inom industri och hushåll ihop lika hårt som om de fortfarande var sammankopplade med trästänger. Att vi numera använder växelström gör ingen skillnad. Kraftsystemet är en helhet bestående av sammankopplade drivhjul och maskiner. Dess funktion blir omöjlig att förstå om man styckar sönder det i delar som man betraktar var för sig. Oberoendet är en illusion som behövdes för att skapa marknadskonkurrens men illusionen stämmer inte med verkligheten

Energidebatten har blivit svårbegriplig därför att allmänheten tror att kraftsystemet fungerar på samma sätt som elmarknaden. Det gör det inte. Eftersom marknaden ser energi som en konkret produkt eller nyttighet, så utgår allmänheten t.ex. att energimätningen visar vilken nytta varje kraftverk gör. Så är det inte.  Det är bara krafter som kan göra nytta, men då måste de komma i rätt mängd vid rätt tillfälle, annars ställer de mest till besvär. Det här kan vi och det här har vi kunnat ända sedan barnsben.

Genom att använda marknadsmodellen som en en sann bild av kraftsystemet så har vi skapat en falsk föreställning om elkraftens möjligheter och utmaningar. Innan allmänheten har fått de verkliga sambanden klara för sig så kommer vi inte att kunna ta de demokratiska beslut som behövs för en rationell utbyggnad av elförsörjningen. Det behövs ett snabbt kunskapslyft för att rädda klimatet.

6 Kommentarer
Av Erik Sandström
f.d. chef för Kraftsystemstyrning vid Vattenfall Elteknik AB
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. Bo Nilsson skriver:

    Ett bra försök att göra elkraft och dess överföring begriplig för de som läste latinlinjen på gymnasiet eller aldrig har förstått varför borrmaskinen snurrar runt.

    Det är dock inte helt tydligt att de val vi gör i form av endast vindkraft eller aldrig kärnkraft…. är omöjliga att uppfylla. Det är ju inte en ström av fysiska elektroner som letar sig fram till den som gjort valet. Var det så så skulle ju de som valt vindkraft oftast ha mörkt och kallt hemma eftersom vindkraften oftast inte kan leverera det så många har beställt.
    De har dock tur som får ström i alla fall trots att de de valt egentligen kräver att elnätet fungerar som stånggången.

    1. Erik Sandström skriver:

      Tack för kompletterande kommentarer Bo m.fl. Från Hannes Alfvén, min favoritföreläsare på KTH, har jag haft med mig att 80% av innehållet i en utläggning måste vara välkänt för att mottagarna ska kunna ta till sig ny kunskap. På så vis ökar man långsamt mängden kunskap. Omvänt måste man minska kraven på kunskaper kraftigt om man vill nå den breda allmänheten. Ansatsen i den här beskrivningen av kraftsystemet var därför att skala bort alla krav på kunskaper i elteknik och bara peka på grunderna för hur kraft kan skapas och överföras. Hoppas att det kan vara till någon nytta

  2. Lars Wiegert skriver:

    Alla generatorer och elmaskiner som samtidigt är anslutna till elnätet är elektriskt kopplade till varandra med samma fasvinkel och frekvens. Asynkronmaskiner med viss eftersläpning (cos-fi) och asynkrongeneratorer (vindkraft) med viss negativ eftersläpning (framförhållning). Det är vad skribenten vill säga.

  3. Klas Roudén skriver:

    För stabil drift av ett elkraftsystem med växelström krävs endast stabilitet i dess huvudvariabler, frekvens och spänning, alltså i frekvens- och spänningsstabilitet. Eller översatt till effektbegrepp, att upprätthålla aktiv och reaktiv effektbalans.

  4. Bengt Hellman skriver:

    I verkligheten sitter kraftverkens drivhjul och motorerna inom industri och hushåll ihop lika hårt som om de fortfarande var sammankopplade med trästänger, skriver Erik Sandström. Detta är ett helt vilseledade påstående. Det är inte så att motorerna i en enskild industri är som hopkopplad med trästänger med ett enskilt kraftverk.

    När vi har ett fungerande transmissionsnät är många olika kraftverk möjliga. Vilket kraftverk som levererar styrs av marknaden. De med lägst rörliga kostnader avropas först. Vattenkraft med magasin kan räkna ut ett pris och välja att inte leverera när priset är lägre. Med effektutbyggnader levererar de full effekt under kortare tid, men kan då ta ut högre pris. Olika kraftverk kan leverera olika tider på dygnet, olika dagar eller olika delar av året. Det som är viktigt för ett fungerande kraftsystem är mängden tillförsel och förbrukning hela tiden hänger ihop oavsett om strömmen kommer från ett kraftverk eller ett energilager. Nu kommer vi få mycket flexibel förbrukning i form av vätgasproduktion. Detta underlättar balanseringen av elsystemet.

  5. Alvar Nyrén skriver:

    Det är sant utom i en springande punkt. Samhället måste återvända till verkligheten även när det gäller klimatfrågan. Satellitmätningar av globala temperaturer som tidigare var hela argumentet för klimatpåverkan från människor toppade 1998 och har därefter gått sidledes till 2020 då nedgången tog vid i en punkt som enl teknisk analys indikerar en sannolik början på en långsiktig nedgång. Då blir risken mycket stor att ett sådant kunskapslyft som nämns kommer för sent och utan hjälp för samhället. Först måste vi förstå att kylan är ett långt mycket större hot än ev. tillfälligt varmare perioder. Det kan vara mycket bråttom om vi har otur.

Prenumerera på artiklar


Följ oss på Twitter

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