Nätförluster måste bekämpas med mer långsiktighet och lägre avkastningskrav, menar Thomas Fogelberg som för Svenska kraftnät har förlustvärderat transformatorer. Stora elförluster ger höga kostnader som också kan minskas genom bättre förvaltning av elnäten, tror Fogelberg.
Det finns en ofta dold koppling mellan reella nätförluster, dålig förvaltning av offentlig infrastruktur, samhällsekonomin och illa skött ägarskap av nätbolag, menar Thomas Fogelberg, tidigare global teknisk chef på ABB Power Transformers. Han skräder inte orden i sin kritik av hur elnätens energieffektivisering har skötts genom tjugo år med avreglerad elmarknad.
Bild: Transformatorstation. Transformatorer står för så mycket som en tredjedel av elnätets förluster.
Thomas Fogelberg har på nära håll sett hur stora nätförluster har hanterats utan att varken bransch, myndigheter eller politiker har intresserat sig för att rent fysiskt hejda förlusttillväxten. I den utvecklingen spelar förlusterna hos den mycket stora mängden transformatorer en central roll, till Sveriges tröst även ett internationellt problem.
Sverige i spetsen
Devisen är att genom att minska elförlusterna från transformatorer så får man också ner en stor del av nätförlusterna generellt. Här har Svenska kraftnät lagt sig i frontlinjen med ny metodik och nya tekniska lösningar för optimering av nätförluster i transformatorer.
I det arbetet har Svenska kraftnät samarbetat med Thomas Fogelberg, idag teknisk konsult i eget bolag, och det finns mycket att ta i tu med, påpekar han. Sveriges energiförluster per år är ligger uppåt 10 TWh el, mer än 7 procent av Sveriges elförbrukning. Det är uppseendeväckande höga siffror, tycker Thomas Fogelberg.
Självförvållade förluster
Under arbetet med att minimera förlusterna rent praktiskt såg Thomas Fogelberg samtidigt de bakomliggande orsakerna till de allt mer ökande nätförlusterna. En viktig orsak är att avregleringen av elhandel och elproduktion under årens lopp har tappat bort skötseln av elnäten som samhällskritisk infrastruktur, menar han.
Genom dåliga direktiv, bristfällig översikt och illa skött politisk styrning har samhället själv därmed bidragit till stora nätförluster. Mycket bottnar i bristen på översikt och sammanhang.
– I strävan efter snabba elnätsutbyggnader har arbetet mot nätförluster inte haft stort fokus i det svenska elsystemet, säger Thomas Fogelberg.
Förblindad av avregleringen
Under jakten på elleveranser i realtid glöms nätförlusterna bort, menar Thomas Fogelberg. Höga avkastningsräntor och korta tidsperspektiv med osäkra elpriser och elflöden ger energiförlusterna fritt spelrum i elnätet. Kortsiktigheten kan vara både politiskt betingat eller framjagad av nätföretags behov av snabba affärer, samtidigt som myndigheterna haft tunnelseende på förnybar produktion och juridiska utmaningar. Ingen har sett nätförlusterna växa fram i horisonten.
– Både nätföretag och politiker har låtit sig förblindas av produktionssidans avreglering så länge att många idag tror att det är skillnad på el- och vattenledningar. Det är det inte, säger Thomas Fogelberg.
Förluster kan planeras
Det är främst på transformatorsidan som Thomas Fogelberg har tagit upp kampen mot nätförlusterna. Tillsammans med Niclas Schönborg på Svenska kraftnät har han skrivit rapporten Krafttransformatorer och shuntreaktorer – förslag på förlustvärdering för Svenska kraftnät.
Svenska kraftnäts rapport beskriver hur energiförluster i transformatorer och shuntreaktorer ska värderas och hanteras under upphandling och planering. Ute i fält sköter en transformator spänningen mellan olika nätnivåer medan en shuntreaktor håller spänningen uppe längst ute i långa kraftledningar.
Viktig teknisk standard
I rapporten presenteras konkret vägledning och många nyttiga resonemang kring hur energiförluster bör värderas och hanteras för att man exempelvis ska kunna göra rätt avvägning av materialmängden. Ju mindre metall desto större värmeförlust.
Dessutom blir transformatorn starkare och tillförlitligare med mer material, påpekar Fogelberg, men all metall som läggs i transformatorn kan återvinnas. Thomas Fogelberg har dessutom varit central i arbetet med den europeiska standarden för energieffektivisering och ekodesign av transformatorer med uppdrag för Energiforsk och Energimyndigheten.
Bristande ägardirektiv
I dagens Sverige står stora och små transformatorer för så mycket som en tredjedel av elnätets förluster, menar Thomas Fogelberg, och i storstäderna upp mot 40 procent.
Thomas Fogelberg
– Den stora utmaningen med energiförluster i elnätet är att det inte ligger i dagens affärskoncept att elnätets förluster måste optimeras. Det finns stora brister i elnätbolagens ägardirektiv vad gäller kapitalisering av förluster. Korrekt kapitalisering av nätförluster handlar om samhällelig energieffektivisering, säger Thomas Fogelberg.
Förlustreducering utan driv
Svenska kraftnäts rapport kan därför också läsas med en bredare blick, eller vara ett titthål in i en komplex marknadssituation där samhället håller på att tappa styrningen, menar Thomas Fogelberg. I dagens distributions- och regionnät, mer synligt hos vissa företag än hos andra, så lyfts inte förlustreducering fram med tillräckligt goda ekonomiska drivkrafter, tycker han.
Incitamenten är för svaga och perspektivet för kortsiktigt, enligt Fogelberg. Det finns givetvis många olika förlustdämpande och energieffektiviserande initiativ och projekt i nätbranschen men sett ur ett koncernperspektiv så är det de kortsiktiga och kommersiella intressena som vinner.
Enligt teknisk direktör Ulf Moberg på Svenska kraftnät har insikten kring energiförluster i transformatorer växt fram succesivt efterhand som transformatorerna har blivit större och dyrare och fått ökat miljöfokus. Om rapportens rekommendationer följs kommer energiförlusterna ”att minska påtagligt och ge stora vinster på samhällsnivå”, skriver Svenska kraftnät. Själv ska man bland annat använda rapporten som teknisk vägledning inför upphandlingar.
Vad är ett elnät?
– Elledningar måste värderas på samma sätt som vatten och avlopp. Du kan inte sätta 5–6 procents ränta på en naturlig monopolverksamhet som exempelvis region och -distributionsnät men det är just det vi ser lite här och var, säger Thomas Fogelberg.
– Det finns stor brist på samhällskunnande om kraftnätet. En förnuftig människa skulle aldrig sätta fem procents realränta på det kommunala vatten- och avloppssystemet. Där ligger kommunalräntan kring två procent.
Systemkunskap nedprioriterat
– Med nuvarande marknadslösning hamnar samhället snett med ett elnät som varken politiker eller myndigheter egentligen förstår sig på. Svensk politik har misslyckats med att förstå hur elproduktion, transmissionen och elnätet fungerar i sin helhet, säger Thomas Fogelberg.
– Man har inte prioriterat teknisk och ekonomisk systemkunskap utan gått för enkla lösningar som att stänga stora produktionscentra. Då blir det fel i hela systemet. Energieffektivisering genom minskade nätförluster blir då dyrt, krångligt och obegripligt även om det finns teknik och metoder som fungerar, säger Fogelberg.
Ägandekostnad och hållbarhet
Elnätsföretagen måste framöver värdera sina nätförluster på ett nationalekonomiskt sunt sätt, tycker Thomas Fogelberg. Man kommer inte undan samhällsekonomin, och man måste ta hänsyn till nätets TCO (Total Cost of Ownership) som är den sammanlagda ägandekostnaden. TCO inkluderar också inköpskostnaden och elnätets kapitaliserade förlustvärde under hela sin existerande tid, som är femtio år enligt Energimarknadsinspektionens avskrivningsregler.
– Först då kan du välja om du ska köpa av en leverantör med minsta TCO, alltså bygga så billigt som möjligt och med långsiktigt låga förluster. Ett korrekt TCO ger tydliga incitament till reducering av elnätsförluster och möjliggör ett nytt innovationsklimat hos elnätens produkttillverkare, men det gäller inte bara transformatorer, säger Fogelberg.
– Till syvende och sist är en totalsyn på nätförluster det grundläggande hållbarhetskonceptet för alla världens elnätsbolag. 2012 beräknades världens elnätsförluster till 2400 TWh, nästan 20 gånger Sveriges elproduktion, och allt detta betalas av cirka tre miljarder konsumenter, säger Thomas Fogelberg.
* * *
8 Kommentarer
Alla som läser denna artikel och har någon som helst kunskap i ämnet vet att detta har varit ett medvetet syfte med att dölja systemkostnaderna för vindkraftsutbyggnaden. Nu när det inte längre är tabu att prata om höga nätkostnader så kommer det ”fram” att man medvetet underinvesterat i nät i 20 års tid. Samtidigt som politikerna skrikit om hur billig vindkraften är. Alla förstår att det handlar om medveten korruption.
Det är därför systemkostnaderna varit så höga i länder som Tyskland/Danmark under så lång tid.
Denna artikel handlar om aktiva förluster i stationsobjekt med fokusering på transformatorer, där antalet sådana ökar kraftigt med sjunkande systemspänningsnivå. Bra så; att välja bästa tekniskt/totalekonomiskt långsiktiga lösningar, där förlustvärdering förstås bör vara en huvudparameter.
Men går man istället från lokalnätsnivån uppåt spänningsmässigt till regionnäten och till Svk:s transmissionsnät, så ökar succesivt en helt annan förlusttyp, ledningsförlusterna (vilket påtalats i ett par andra kommentarer), vilka i sistnämnda nät blir totalt dominerande. Om dessa förluster och deras möjliga reduktion handlar ej alls denna artikel. Kanske blir det en annan om detta?
Och totalt är ju Svk:s förluster i deras några tiotal 400/220 kV systemtransformatorer ganska försumbara jämfört med deras ledningsförluster.
Men den aktuella rapporten är förstås värdefull även för, och i synnerhet, region- och lokalnäten att ta del av.
Mycket kortfattat är det viktigaste verktyget för den driftmässiga förlustreduktionen i Svk:s nät: löpande spänningsreglering med målet hög och plan spänningsnivå. Med det sistnämnda menas att spänningarna i en lednings båda ändar bör vara så lika som möjligt.
Svk:s instruktion för spänningsreglering är baserad på ovanstående huvudprinciper.
För att öka den termiska belastningsförmågan lär högtemperaturlinor med tillhörande övervakningssystem komma alltmer i bruk. Givetvis ökar detta vid hård utnyttjning aktuell lednings nätförluster, men uppvägs då med råge av den högre överföringsförmågan, speciellt vid kritiska driftsituationer.
Det (teoretiskt) bästa verktyget för minimering av nätförlusterna vid drift är ”optimal belastningsfördelningberäkning” (OPF, Optimal Power Flow). Men hos Svk Drift har denna funktion visat sig vara svår att införa i praktiken, vilket jag av egen lång erfarenhet därifrån kan intyga.
Jag håller till fullo med om artikelförfattarens uppfattning om elbranschens hittillsvarande stora ointresse och svaga engagemang i att reducera nätförlusterna, där det ofta eldas alldeles för mycket för kråkorna.
Mycket förvånande, när nu respektive förluster, totalt och på komponentnivå sedan länge är fullt synliga i övervakningssystemen, alltså inte alls som förr dolda.
.
Intressant med genuin transformator kunskap. Visserligen står transformatorerna i stammen för 1 tredjedel av förlusterna men övriga 2 tredjedelar kommer man inte åt över oändlig tid, med den metoden. EU: s nya transformator regler gör varken från eller till i aktuellt stamnät på 70 års sikt.
Vitsen med att överföra med högspänning är att strömmen i ledningen blir jättelåg.
Halvera strömmarna i stamnätet så minskar förlusterna med 3 fjärdedelar till 2,5 Twh enligt texten, men förlusterna är större än så. Formeln för förluster är busenkel P= I*I*R, jag hoppade över växelströmsfaktorn cos fi för enkelhetens skull, för den ligger nära 1 i flera stamledningar.
Ekonomer säljer jättebra för de förstår inte den praktisk/ekonomiska konsekvensen av sin överförsäljning. Man har helt enkelt sålt skinnet innan björnen är skjuten och blivit störst i Europa på el-export. Halvera personalen på HR och säljavdelningen, så är problemen lösta på kort och lång sikt.
Många fabriker i överskottsområdet hade varit i drift än idag, om man tillämpat metoden.
Att personer med funktionsvariation kan kalva till det riktigt ordentligt är känt, men det här speciella sättet, ser ut att bero på total okunnighet snarare än några bokstäver.
På radions P1 Kaliber 7/11 för man spektakel av Svenska kraftnät, genom att citera e-post från Generaldirektören till Redaktionen, som ren underhållning.
Större delen av kraftsystemets förluster uppstår i ledningsnätet.. Har inte blivit bättre av senaste 10 årens doktrin att lägga ned planerbar kärnkraft och kraftvärme i södra Sverige och förlägga ny vindkraft i norra Sverige.
Tidigare när vi upphandlade ramavtal för distributionstransformatorer brukade vi göra en LCC-optimering mellan förlustvärdering och priset för transformatorerna. Nu med Eko-design slipper vi det.
Bara köpa billigast möjliga distributionstransformatorer av alla svindyra materialslukande alternativ.
De som utformat Eko-design har uppenbarligen haft annat än samhällsnytta på sin agenda.
Hej liten korrigering:
En shuntreaktor höjer inte spänningen utan sänker den. Syftar till meningen:
”Ute i fält sköter en transformator spänningen mellan olika nätnivåer medan en shuntreaktor håller spänningen uppe längst ute i långa kraftledningar.”
Bygg ut ett nytt överordnat stamnät med ca 750 kv. Ökar överföringsförmågan radikalt och minskar även förlusterna
Ett bekymmer i sammanhanget är det efter avregleringen saknas drivkrafter för att minska förlusterna i speciellt driftskedet. De ses som en icke påverkbar kostnad som skyfflas vidare till nästa led/kunderna. Även om man inte kan bli av med förlusterna så kan man jaga dem – höja spänningen, se över driftläggningar mm. Att vi i Sverige har höga förluster på speciellt stamnästnivå är en följd av långa avstånd till vattenkraften i norr.
Detta är siffror hämtade från Svk rapporten
Nätförluster TWh Trafoförluster TWh
Stamnät 3 0.2
Regionnät 2.5 0.8
Lokalnät 4.5 1.2
Produktion – 0.8
Summa 10 3