Två gånger på kort tid har oväntade händelser relaterade till vind- och solelsproduktionen varit nära att få det danska elsystemet på fall. Med alla uppregleringsbud aktiverade den 10 maj landade balanseringspriset på osannolika 55 000 kr/MWh. I en skarp varning förklarar den danska systemoperatören Energinet att alla aktörer i elsystemet måste skärpa sig – annars tvingas man gå in och styra med extrema åtgärder.
Energinet talar i sin rubrik om incidenter som föranledde ”vanvettiga” priser och drev elsystemet till dess yttersta gräns.
Energinets första exempel gäller den 10 april. Dagen innan visade prognoserna att vindkraften och solkraften mitt på dagen skulle producera mer el än marknaden i Danmark och grannländerna efterfrågade. En numera vanlig situation, som på dagen före-marknaden denna gång föranledde negativa elpriser kl. 12-17.
Vindkraften i Västdanmark visade sig sedan som mest producera 800 MW mer el och solkraften 350 MW mer el än vad som täckts in av marknaden. Samtidigt kämpade också grannländerna med stora produktionsöverskott. Saken kunde hanteras genom ”dammsugning” av all nedregleringskraft som gick att hitta i Västdanmark och grannländerna, under de två mest kritiska timmarna till priset 16 391 DKK/MWh (ung. 26 000 kr/MWh). Det tidigare danska prisrekordet för nedreglering slogs därigenom sexton gånger om.
Enligt Energinets beskrivning reagerade alla havsvindkraftparker som förväntat vid negativa priser, dvs. elproduktionen stänges ned. Däremot fortsatte de flesta vindkraftparker på land liksom solkraftparkerna att producera, trots att det kostade stora pengar.
Den renommerade danske energianalytikern Paul-Frederik Bach, som analyserat caset närmare (”Two critical grid incidents in Denmark in 2023”), kommer fram till att huvudproblemet inte var en felaktig dansk vindprognos, utan gissar på bristande beredskap i Tyskland inför landets enorma produktionsöverskott på omkring 20 000 MW el under de ifrågavarande eftermiddagstimmarna.
Vid tillfället rörde sig elanvändningen i Tyskland i spannet 45 000-50 000 MW, medan elproduktionen var närmare 70 000 MW, därav hälften solel. Bach noterar att elexporten från Tyskland gav upphov till en mycket tung transittrafik genom det danska elnätet och tror att detta kan ha begränsat Energinets möjligheter att hantera situationen.
Energinets andra exempel gäller den 10 maj. Denna gång mojnade vinden snabbare än förväntat, som mest med en avvikelse från prognos på 600 MW. En obalans av den storleksordningen ska normalt kunna hanteras utan extrema konsekvenser. Men också denna gång kunde bara obetydlig hjälp fås från grannländerna, då importkapaciteten redan var nästan helt uppbokad av dagen före-marknaden.
Västdanmark klarade sig efter att alla de 81 tillgängliga uppregleringsbuden aktiverats. Priset blev omkring 35 000 DKK/MWh, vilket i svenskt mynt motsvarar 55 000 kr/MWh. Dvs. 55 kronor/kWh.
Paul-Frederik Bach konstaterar i sin genomgång – med detaljerade grafer som visar diskrepansen mellan prognoser och faktisk elproduktion – att vindkraftsbortfallet var totalt oväntat. Vindprognoserna uppdateras löpande, men både prognoserna för vinden fem timmar och en timme framåt i tiden visade helt fel.
Så här skilde sig vind- och solelsproduktionen från prognos den andra veckan i maj (8-14 maj) 2023, enligt Paul-Frederik Bach.
Energinet har inte för vana att varna för utvecklingen med den allt större andelen intermittent produktion i elsystemet, men gör det nu med besked. Thomas Dalgas Fechtenburg, chef för Energinets avdelning för systemnyttor, säger i en kommentar att de två extremdygnen visar att elsystemet just nu är i en enorm förändring:
”Vi är mycket snabbt på väg mot att vindmöllor och sollceller producerar det mesta av vår el, och det rubbar på några av de grundpelare som under årtionden har garanterat vår dagliga elförsörjning. Om inte alla på elmarknaden följer med på den här resan och reagerar på den nya och mycket mer variabla verkligheten, kommer det att uppstå extrema priser och ohanterbara obalanser – potentiellt så stora att vi på Energinet måste börja använda oss av extrema verktyg.”
Sådana verktyg handlar till exempel om att tvångsstänga vindkrafts- och solkraftsproduktion eller att stänga av elen hos danska elanvändare.
Energinet specificerar fyra lärdomar för aktörerna i elsystemet:
– Behovet av exakta prognoser. I ett elsystem som i hög grad baseras på vindel och solel är det extremt viktigt att prognoserna för elproduktionen är så exakta som möjligt.
– Hantera egna obalanser. Visar sig prognoserna inte stämma, är det viktigt att aktörerna korrigerar sina obalanser efterhand – handlar sig i balans. Både av hänsyn till den egna pengapungen och av hänsyn till försörjningssäkerheten. Obalanser kan under extremtimmarna kosta många miljoner.
– Solkraften ska också medverka. Många nya solcellsparker anläggs med ett avtal om att leverera en fast mängd energi till kunderna. Anläggningarna byggs inte nödvändigtvis för att reagera på de faktiska elpriserna eller för att kunna ge bud på upp- och nedregleringsmarknaderna. De producerar utan att ta hänsyn till det reella behovet eller till det övriga elsystemet. Det här är inte acceptabelt.
– Pris- och obalanssignaler ska ges tidigare. I takt med att priserna på reglermarknaden ökar är det viktigt att prissignalerna tidigare når ut till potentiella aktörer. Energinet sätter för egen del nu i gång ett arbete för att driva på detta.
Som Second Opinions läsare vet har också Svenska kraftnät under senare tid agerat aktivt i samma ärende som sina danska kolleger, i syfte att identifiera och aktivera de tillgängliga upp- och nedregleringsresurserna i det svenska elsystemet.
Häromdagen gick Svenska kraftnät ut med exemplet att nedregleringspriserna under ett par timmar den 13 juni för alla de svenska elområdena landat på nivån 11 000 kr/MWh och kommenterar:
”Låga priser till följd av en ansträngd utbudssituation är något som på senare tid förekommit mer frekvent än tidigare. Mycket vindkraftsproduktion gör att vattenkraftsproducenter, som är det dominerade kraftslaget på reglermarknaden mFRR, bjuder ut lägre volymer nedreglering då de om möjligt av naturliga skäl producerar mindre vid dessa tillfällen. Situationen med den tidvis ansträngda utbudssituationen skulle kunna hanteras om till exempel mer vindkraft, vilka vanligtvis producerar stora mängder vid de aktuella tillfällena, deltar på reglermarknaden.”
***
Foto: News Øresund – Johan Wessman
9 Kommentarer
Det här borde väl vara ett temporärt problem, som försvinner eller iaf minskar ned när fler entreprenörer har byggt energilager.
Då kommer energilagren att köpa el när priset är lågt. Och sälja el när priset blir högt.
Dvs prisvariationerna kommer minska ned. Ungefär till priset av lagring plus någon liten marginal.
Tänker man sig (för Sverige) att 2 miljoner hushåll skaffar 10 kWh natrium jon batterier, tänkt för eget bruk, så dyker det upp en lagringskapacitet på 20 GWh, som lär användas i de här lägena som beskrivs.
Till detta kommer då kommersiella aktörer som lär ha större lagringskapacitet. För dom lär det mest vara en fråga om vilken teknologi som är vettig att investera i.
Sedan vill det till att staten inte obstruerar detta med tokiga skatter.
Artikeln sätter tummen i ögat på våra storvulna utbyggnadsplaner för vindkraften. Som påpekat i tidigare inlägg på Second Opinion så är det min bedömning att vi med nuvarande omfattning av vindkraften har (ungefär) nått gränsen för den tillgängliga balanskraften inom landet. Export/import förutsätter att vi handlar med länder som inte är lika väderberoende som vi själva. Vädersystemen är ofta så stora att de berör även våra grannländer samtidigt, och då går det inte att vara beroende av dansk eller tysk vindkraft. Ska vi skapa förutsättningar för en fortsatt massiv utbyggnad av den svenska vindkraften behöver vi investera i en motsvarande mängd balanskraft och vadå? Vattenkraften är väl så utbyggd som det går och ny fossilbaserad värmekraft (gasturbiner) är som att svära i kyrkan.
Men det har redan tidigare diskuteras om en ledning till Polen, och frågan är om inte en del av lösningen ligger där. Polen är ju starkt värmekraftsberoende och med deras koltillgångar så är det kolkraft som gäller, oavsett att kolet är det miljömässigt sämsta alternativet. Om vi nu samtidigt som vi bygger ut vindkraften i Sverige bygger ut våra elkablar till Polen kan vi då exportera vårt överskott till dem, så att de kan låta kolkraftverken gå på lågvarv och spara bränslekostnader. Och när vi har stiltje och elunderskott importerar vi från dem, vilket visserligen må vara klimatmässigt betänkligt, men som ändå är en faktor som möjliggör vår vindkraftutbyggnad. Man parar samtidigt ett system (vindkraft) med höga investeringskostnader och låga driftskostnader med ett annat system (fossilkraft) med lägre investeringskostnader och proportionsvis högre driftskostnader (för bränslet och utsläppsrätter). Totalt sett bättre än ingenting, eftersom vår vindkraftutbyggnad ändå förutsätter tillgång till motsvarande balanskraft och polackerna behöver ju energi de också, och de vill nog om möjligt hålla ner växthusgasutsläppen så mycket som möjligt. Balanskraften måste ju också ha låga investeringskostnader, eftersom den inte kommer att utnyttjas till 100 %.
Artikeln tar även upp behovet av skarpa väderprognoser, vilket är en utvecklingsuppgift för SMHI att bevaka.
Totalt och globalt sett en vinst både för driftssäkerheten och för det förkättrade klimatet, bara vi dagtingar med vår motvilja mot fossilkraft i alla former och ser till vad som kan vara möjligt att åstadkomma istället.
Så – vi måste i Sverige tänka mer på helhetsbilden. Som det nu är verkar vindkraften vara ett ”Mädchen für alles”, en besvärjelse man tar till utan att ha någon större förståelse för hur den skall anpassas till det totala energisystemet. Vindkraften som energislag har nog med problem ändå, men de skall lösas, inte användas som argument emot den.
Den 10 maj blev det 1150 Mw överproduktion och tidigare 10 april likadant för vind och sol i Danmark. Havsbaserad vind stängde ner, men landbaserad vind och sol saknade den funktionen och måste kopplas bort beständigt. (Negativa priser hade ingen verkan alls.)
Sol måste kunna kortslutas till jord eller producera en biprodukt som kräver likström, annars startar de bränder speciellt vid lokalt elavbrott då 50 Hz referensen förloras till växelriktaren. (Bakspänning vill man inte få in i systemet när man jobbar med det, vilket kan vara orsaken till avbrottet.)
Politiken har tvingat fram anslutning av sol och vind på helt fel villkor, som snarast måste rättas till. Det är inte bara Danmark som får onödiga problem för att de har en vindkrafts industri att hantera. Tankefel leder alltid till problem i elnätet som har alldeles speciella krav, då Kirchhoffs lag regerar, lika mycket in som ut varje sekund.
Överskotts-el kräver i praktiken negativa priser på mer än -76 öre/kwh i SE2 för att komma ifråga. En el-patron på autostart skulle kunna dämpa överskottet lite, men då drabbar det fjärrvärmen som får styra ner. Fabiksstart tar i allmänhet lång tid ibland hela dygn och även elektrolys av vatten (Vätgas) kräver startsträcka.
I det här fallet hade man köpt upp alla uppregleringar och så dök överproduktionen upp. Grundlurade med andra ord. (Grovt penningslöseri.)
Det är som bäddat för självsvängning och katastrof i nätet, när alla gör samma fel gång på gång och kallar det kvalitet.
Intermittent elproduktion ska inte självklart ut på nätet och man behöver inte vara handfallen varje gång något utöver det vanliga händer, men planerbar el kräver att man följer prognosen fullt ut utan avvikelser. Felen i ett så här stort nät ligger i lager på lager, så det kommer att hända saker ändå. Det krävs förstås genuin el-kunskap och lite omvänd ekonomi inriktning för att klara av det. Inte spara på fel ställe med andra ord.
På Gotland enligt TV-nyheterna 6 juli, har man nu äntligen kommit på att åsknedslag överbelastade ventilerna för överspänning i nätet, så man ska rätta till sparfelet och komplettera med fler och slippa många Black out som ön är ökänd för.
1a incidenten kanske skulle fixats med
https://second-opinion.se/tyska-tennet-betalar-for-att-stanga-vindkraft/
Eller har det slutats med detta?
I slutet av 2023 ska viking link dkuk förhoppningsvis gå igång, men danmark med en jämfört med sina grannar pytteelmarknad kommer alltid att vara väldigt beroende, de im/exporterar ju regelbundet 70% av sitt behov/överskott, kanske dags att bypassa tyskland och dra en kabel till Polen, som det redan gjort med direkt kabel till NL
Transmissionsnät nord-syd i Tyskland, var god dröj.
Låt mig citera Steven E. Koonin, tidigare vetenskaplig rådgivare energifrågor till president Obama, i hans bok ”Unsettled”:
”When I joined the Obama administration in May 2009, my wife and I moved to Chevy Chase, a Maryland suburb just north of Washington, D.C. The lovely spring of that year, the not-so-lovely summer, and the pleasant fall gave way to the snowiest winter ever recorded in the Capital area – the largest storm, dubbed ”Snowmaggeddon” by local media, dumped twenty-eight inches of snow in two days. On two separate occasions, unable to shovel our way out the front door, we were trapped in our house for several days with no electricity and no heat save for the most ancient of energy sources, wood in the fireplace. The federal government shut down for days as well.”
Det här är allvar – mitt hus från 70-talet har inte möjlighet till kompletterande vedeldning eller annat bränsle, och jag är allvarligt orolig för att ett längre strömavbrott i vinter skulle kunna leda till frysskador på vattenledningssystemet. Och det är många med mig som sitter med samma problem, det byggdes många småhus utan annat kompletterande värmesystem på den tiden. Ett havererat elnät kan ta dagar att sparka igång igen, strömavbrottet i Akalla för ett antal år sen varade i flera dygn.
Det är möjligt att dåvarande kulturministern jublade när de fyra mindre kärnkraftverken i Ringhals och Oskarshamn gick i graven, jag gör det inte. Även om kärnkraftselen är för dyr, så är åtminstone elproduktionen mer förutsägbar när vädret får fnatt. Fattar man inte vilket ansvar man har när man leker med elförsörjningen? Nu kommer det ju att ta minst ett decennium innan vi är tillbaka till en robust elförsörjning igen.
Myten att kärnkraftern är för dyr måste bort. Kärnkraften är dyr enbart eftersom den straffbeskattas, Över ett längre perspektiv är kärnkraften väldigt billig. Nu när miljöpartiet med hjälp av större partier förstört Sveriges elförsörjning utan att ta något som helst ansvar kommer vi att få leva med en trasig elförsörjning väldigt länge. Det som är tråkigt är att vår elförsörjning var en av världens bästa och tillförlitligaste innan de dödade den. Sveriges befolkning är grundlurad och kommer få betala via sina elräkningar väldigt länge. Kärnkrafts och avfallsfrågan är också ytterst färgad av de som hatar kärnkraft. I flera decennier har kärnkraften svatmålats av miljönissar som inte vet vad de pratar om. Resultatet blev att vi tvingas använda kolkraft och andra fossila bränslen som vi vet garanterat dödar miljön. Har man då gjort en insats för miljön? Det bästa av allt är att vi alla ska köra elbilar också. Släng in några miljoner elbilar i mixen också så blir vår elförsörjning ännu mera spännande. Ska vi ladda dem med kolkraftsel när vindsnurrorna inte snurrar? Genomtänkt värre..
Kärnkraft
Exemplen i artikeln visar ju hur omogna och dysfunktionella vind- och solelsaktörerna är. Dessa behöver lyfta sig och revidera sin syn på vad ett nationellt elkraftsystem är och vad dom levererar sin effekt och energi till: Nämligen ett KOMPLEXT NATIONELLT VÄXELSTRÖMSSYSTEM och inte till nånting som liknar ”Lille Kalles Elektrolåda” (eller vad det nu hette) som man gav småkillar i julklapp på 50-talet.
Denna attityd återfinns även bland politiker och övriga aktörer inom ”omställnings”-etablissemanget i Sverige.
Dessutom.
Har alltid undrat hur danskarna får ihop sitt osannolika kraftsystem.
Men nu börjar vi få svaren.
Tittade lite på svk.se kontrollrummet om vad som egentligen hände i Danmark 10 april. Det verkar väl inte som om solceller i Danmark var någon större problemskapare men se på skalan, den toppar på 6000 MW produktion mot normalt ca halva.
Att man ej reglerar ner vindkraften består väl av det faktum att även om man inte kan sälja produkten till rätt pris nu, så kan man göra det senare med hjälp av ursprungsgarantisystemet.
Observera också att Danmark höll igång sin fossileldning på ca 1000 MW hela tiden. Danmark kör ALLTID fossileldning, vare sig det är överskott på el i systemet eller ej. Det handlar förstås om uppstarttider och beredskap för att det snart blir vindstilla samt kanske också ”svängmassa”.
Kanske Tyskarna tänker sig att om dom skull låta energin i solcellerna stanna där så skulle det uppstå en del bränder i Tyskland. Dom har väl sin andel felinstallerade anläggningar de också, trots tysk kvalité.