Fysiken ger ramarna: Effekt och balansrisk måste lyftas

Fysiken ger ramarna: Effekt och balansrisk måste lyftas

Debatten om elsystemet har styrts av energimål – i all välmening – men målen kan bara nås inom de ramar fysiken ställer upp. Därför bör begrepp som effekt, effektbalans och risk lyftas.

Begreppen effekt och energi: Fysiklärare har i årtionden försökt få elever att förstå skillnaden mellan effekt och energi. Effekt (kilowatt) har med styrka att göra och energi (kilowattimmar) fås om man är stark under viss tid. Många har ändå svårt att skilja på kW och kWh. En diskussion om energi mår bra av båda begreppen, men en debatt om elsystemet kräver kunskap om effekt och dess betydelse för säker drift.

Begreppet effektbalans? Kraftsystemet är ett effektsystem, som blir ett energisystem när det används över tid. Kraftstationer ger effekt och elkunderna kan i varje sekund ta ut just denna effekt från det gemensamma systemet. Systemet måste vara i balans. Om till exempel produktionen ökar accelererar systemet och frekvensen 50 Hertz överskrids. Kontrollrum kan reglera upp eller ner produktion, men effektbalansen påverkas av alla aktörer, producenter lika väl som elkunder. De senare när de slår på och av utrustning. Ju fler aktörer, produkter och system desto komplexare situation, men IT-baserad styrutrustning har turligt nog också utvecklats.

Varför blir effektfrågan viktig nu? Elsystemet har blivit mycket mer komplext. Antalet aktörer ökar, ny utrustning tillkommer, el används på nytt sätt, med mera. Samhället är mer elberoende och kräver säkra elleveranser, samtidigt som kunskapen om elsystemets ständiga balansering saknas. Risken för obalans finns alltid. Risken är låg och den varierar, men den är aldrig noll. För att debattera risknivån – och tillgång till effekt – måste man förstå vad begrepp som systembalans, tillgång till effekt och reglerförmåga betyder i ett kraftsystem.

Finns det inte mer effekt nu än tidigare?
Sant, men produktionsanläggningar har väldigt olika förutsättningar. Vissa kan till exempel ge elkraft på kommando, men vind och sol är ju beroende av just vind och sol. Om systemet kräver mer effekt så måste den komma från andra kraftverk eller import. De vindkraftverk som kan gå, går ju redan eftersom anläggningar med låga driftkostnader prioriteras av elbörsen. Anläggningarna är så att säga effektmässigt olika värda på samma sätt som de är energimässigt olika.

Vid avregleringen år 1995 fanns extra reserver och inte så mycket vind och sol. ”Överskottet” garanterade att det fanns effekt. Vissa av dessa anläggningar har gått väldigt sällan och har lagts ner av ägarna. Även politiska beslut har naggat på den nödvändiga marginalen. Nätutbyggnader har förbättrat situationen, men när nu energipriset också sjunkit ökar problemen. Till exempel betyder effektskatten för kärnkraften relativt sett mycket mer för lönsamheten.

Hur hanterades effekten förr? När el kom till Sverige, för 100 år sedan, dominerade utbyggnadskostnaderna. Initialt var elpriset helt styrt av systemets kostnad för kapacitet. Kunden betalade per ljuspunkt, det vill säga för effekt, enbart. När efterfrågan steg, sjönk investeringen för varje ny kund och tarifferna kunde sänka priset på effekt, införa energikostnad och ändå klara fortsatt utbyggnad. Successivt anpassade tariffer och betalströmmar finansierade både utbyggnader och driftkostnader.

Efter avregleringen 1995
råder energiprissättning och anläggningar som inte kör får ingen ersättning, trots att de kanske är viktiga för helheten och som reserv om något skulle fela.

Betalströmmarna i dagens elsystem: I alla ”system” måste pengar flyta från ”nyttjare” till ”producenter” och betalningarna matcha kostnader för service och förmå att utveckla systemet i rätt riktning. Skatter och anläggningsstöd har införts med ett energimål för ögonen medan elsystemets effektbalans hamnat i skymundan.

Både IVA och Svensk Energi har under hösten 2015 beskrivit hur skatter stöttar alternativ som till exempel sol och vind men också tynger så kallad konventionell kraftproduktion. Samhället önskar uthålliga energilösningar, men behöver inse att styrmedlen äventyrar systemets möjligheter att hålla sig inom de fysiska ramar, som ger driftsäkerhet.

Kan man sätta pris på effekt? När effektbristen är synlig måste effekt värdesättas – eller styras på något sätt. En pris öppnar möjligheter för alla, även kunder. De kan styra effekttoppar med smart teknik, men även den måste ju finansieras. Att hitta ett pris på effekt blir dock inte lätt. Gårdagens kraftsystem styrdes av ett tekniskt-ekonomiskt ramverk. Nu finns en ny flora av administrativa, legala och mellanstatliga regler att beakta. Förslag som styr ”mindre fel”, snarare än lösningar som styr ”exakt rätt” är nog att föredra, men även det är svårt när ”nyttan” inte syns i den legala struktur som ser ”kostnaden” komma.

Elpriset sätts av en elbörs med tillägg för nätkostnad, men detta elpris styr inga utbyggnader av effekt. Med avregleringen 1995 skapades dessutom, en legalt-administrativ uppdelning i producenter, nätaktörer och elkunder, för att hantera betalströmmarna. Halva marknaden – leveransen av elenergi – är prissatt, men – nättjänsten – är reglerad. Effektfrågan berör båda marknaderna och i hela nätet eftersom effektbalansen måste hanteras både i storkraftnätet och i lokalnäten.

Vad kan man göra? Det behövs en bredare debatt, som ger principer. Kanske så enkelt som att aktörer som löser problem skall gottgöras och att aktörer som skapar problem skall betala, men även att stödsystemen behöver styra ”mindre fel”. På producentsidan ligger en ”skatterabatt” för kraftverk som förstärker effektbalansen nära, men alla anläggningar bör rankas och effektvärderas.

Åtgärderna skall se framåt. De vindkraftägare som till exempel genom batteriinstallationer gör nytta i effektregleringen bör också värderas. Kriterierna måste vara transparanta och objektiva, men lösningar finns.

Små elproducenter, inom elnäten, borde få fördelar, men kanske också nya krav för anslutning. Att dessa aktörer har två motparter, dels elsäljaren, dels elnätet komplicerar. Vanliga elkunder bör uppmuntras att mildra effektproblem, men generaliseringar är nödvändiga. Ur elmätvärden går det till exempel att klassa elkunder i ”stor”, ”medel” respektive ”låg” risk för effektpåverkan.

Man kan även skilja på aktiva och passiva kunder. De med låg risk bör premieras och de med störst risk erbjudas råd att förbättra sin utrustning, alternativt få risktillägg. (Detta i analogi med försäkringsbranschen, som höjer försäkringen för bilförare under 25 år.) Klassningen bör vara nationellt standardiserad och användningen vara öppen för både elsäljare och elnät.

Det går att styra upp mot effekt- och balansmål, om bara kunskapen om elsystemets fysiska ramverk får ta plats i debatten. Marknaden blir knappast enklare, men drömmen om den avreglerade elmarknaden är ju sedan länge förlorad.

Stig Göthe

2 Kommentarer
Av Stig Göthe
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

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

  1. Carl Erik Magnusson skriver:

    Varför är effektfrågan viktig nu? Svar: Den har alltid varit viktig. Men under 50 år har tillräcklig effekt alltid blivit tillhandahållen och därmed inte ifrågasatt. Effekt har varit självklart och därmed bortglömt av ett par generationer.
    Nu riskerar vi naivt komma 50 år tillbaka. Då sjönk nätspänningen i det lokala nätet så fort bönderna körde igång mjölkmaskinen eller när Hylands hörna gick på TV i stugorna. Då kunde den lokala elproducenten vänta med att åtgärda strömavbrott till på morgonen, för på natten sov det arbetande folket. Då fanns pannrum i varje flerfamiljshus och köksspis på landet. Då fanns inga övervakningssystem, inget internet. Processindustrin låg fortfarande i stor utsträckning vid vattenfallen med egen strömförsörjning. Det hade järnvägen också så kommunikationerna fungerade; i värsta fall fick ångloken motioneras. Är det dit vi vill återvända?
    Utan tillräcklig effekt kan vi forska hur mycket som helst på smarta nät; de genererar inte effekt, de distribuerar önskad effekt, helst utan avbrott.
    Återkommande strömavbrott på grund av effektbrist vållar kaos. Det skapar inte förtroende att ha överskott på effekt när det blåser och underskott vid stiltje. Sådant kommer inte att ge politiska skönhetspoäng, snarare folkstorm. Men som man bäddar får man ligga!
    Den viktigaste tillgången i ett samhälle är immateriell. Vad är det? Svar: Förtroende!

  2. Anders Kjellström skriver:

    Jag är inskriven som doktorand på LTU och skall forska i “Marknadsbaserad förbrukarflexibilitet”. Jag deltager i några projekt på “smarta värmepumpar” och väntar bara på att projekten skall rulla igång. Vi har stora möjligheter att bygga smarta hem när nu begreppet smarta hem går över i “Internet of Things” Jag har styrt mitt eget hem med hjälp av timspotpriset på NordPool i 4 år och det har fungerat väldigt bra. Nu skall min doktorsavhandling vidareutveckla detta!

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

Prenumerera på artiklar


Senaste artiklarna

Ur arkivet