Uniper Sveriges vd Johan Svenningsson vittnar om överraskande tecken på instabilitet i elsystemet. ”Vid tre tillfällen i somras var bristen på svängmassa i elsystemet så påtaglig, att Svenska Kraftnät beordrade nedreglering av Oskarshamn 3 med 100 MW.”, skriver han och öppnar för att utvärdera livstidsförlängning av kärnkraftverk.

Bild: Oskarshamns kärnkraftverk.

Det har nu gått över två år sedan Energiöverenskommelsen slöts mellan en majoritet av riksdagens partier. Överenskommelsen säkerställer fortsatt drift av svensk kärnkraft efter 2020, och därmed en fortsatt stabilitet i det svenska elsystemet. För vad hade hänt med leveranssäkerheten utan kärnkraft? Vi vet att en ökad andel väderberoende elproduktion i elsystemet påverkar stabiliteten negativt. Och Svenska Kraftnät varnar för en försämrad effektbalans redan kommande vinter.

Elanvändningen i Sverige ökar, en ökning som förväntas hålla i sig under kommande decennier. Det möjliggör en minskning av CO2-utsläppen, som är grundläggande för att nå klimatmålet och hålla den globala uppvärmningen under 1,5 grad. De fossila energibärarna i transportsystemet ska på sikt ersättas med el. Traditionella och etablerade industriföretag blir alltmer elintensiva och digitaliserade. Nya affärer, företag och industrier växer fram som en direkt följd av digitaliseringen.

Eldriven teknik spelar allt större roll i vår vardag. Fler bostäder och arbetsplatser byggs till en växande befolkning. 2030 förväntas vi vara en miljon fler invånare i landet. Enbart den befolkningsökningen motsvarar en ökad elanvändning på cirka 10 terrawattimmar. Lika mycket som vad Nordens största elproduktionsanläggning – kärnkraftverket OKG och Oskarshamn 3 – producerar på ett år.

Tillväxten och utvecklingen är möjlig tack vare att Sverige har ett av de bästa elsystemen i världen. Det är stabilt och näst intill fossilfritt. Det ger Sverige långtgående konkurrensfördelar. Elsystemet skapar förutsättningar för Sverige att bli fossilfritt i alla sektorer. Det är inte konstigt att utländska företag visar ett ökande intresse för att etablera sig i vårt land, inte minst datacenterindustrin. Dessutom kan vi exportera fossilfri el som tränger undan kolkraft i våra grannländer.

Det finns dock orosmoln i horisonten. Sedan Energiöverenskommelsen har Sveriges äldsta kommersiella reaktor – Oskarshamn 1 – stängts ned för gott. Oskarshamn 1 hade en installerad bruttoeffekt på 492 megawatt (MW). Det ska jämföras med de cirka 600 megawatt i installerad effekt som tillkommit genom utbyggd vindkraft under samma period.

Det kan ju verka som en bra och proportionerlig omställning. Men i ett systemperspektiv är det stor skillnad på egenskaperna hos de anläggningar som producerar elen. Tillgängligheten är radikalt annorlunda. Eftersom det inte går att lagra stora mängder el måste den produceras i samma ögonblick som den används. För att överhuvudtaget klara den transaktionen utan störningar, måste elnätet ha en jämn spänningsfrekvens.

Med sina stora tunga generatorer och turbiner har planerbar vattenkraft- och kärnkraft helt andra förutsättningar att stötta elsystemet än vad väderberoende kraftslag har. Bland annat genom stödtjänster som svängmassa och frekvensstyrning, som hjälper elnätet att hålla en konstant spänningsfrekvens på 50 Hertz.

En minskad andel kärnkraft och en ökad andel vindkraft försämrar därför stabiliteten i elsystemet, vilket leder till sämre elkvalitet. Det kan i sin tur resultera i produktionsstörningar med allvarliga konsekvenser för till exempel elintensiva industriföretag med digitaliserade tillverkningsprocesser. På Uniper lyfte vi den här utvecklingen redan för två år sedan i en rapport som togs fram tillsammans med teknikkonsultföretaget Sweco. Då utgick vi ifrån det längre perspektivet efter 2020, då ytterligare två reaktorer på Ringhals kommer att ha tagits ur drift för gott.

Idag ser vi överraskande och oroväckande tecken på att instabiliteten redan nu börjar göra sig synlig. Vid tre tillfällen i somras var bristen på svängmassa i elsystemet så påtaglig, att Svenska Kraftnät beordrade nedreglering av Oskarshamn 3 med 100 MW. Eftersom reaktorn är den största produktionsanläggningen i Norden, utgör den också referensen för systemoperatören att kunna parera eventuella avvikelser. Om befintlig svängmassa är otillräcklig för att hantera ett plötsligt driftstopp i den största anläggningen, måste denna regleras ned till en nivå som systemet kan hantera. Motsvarande problematik kan även uppstå vid plötsliga begränsningar i större utlandsförbindelser.

Under vinterhalvåret är det framförallt bristen på effekt som utsätter elsystemet för påfrestningar, alltså de tillfällen då elproduktionen inte matchar elbehovet. I Svenska Kraftnäts kraftbalansrapport med prognoser för kommande vintrar, dras slutsatsen att vintern 2018/2019 kommer att ha en försämrad effektbalans jämfört med tidigare år. Under den timme som elförbrukningen är som högst, beräknas underskottet ligga på ungefär -400 MW redan vid en normalvinter och hela -1 500 MW vid en tioårsvinter.

Att ha rätt balans mellan olika typer av elproduktion är avgörande för att Sverige ska kunna fortsätta att upprätthålla en hög leveranssäkerhet och elkvalitet, en framgångsfaktor inte minst för svensk industri. Den ökande andelen vindkraft har många positiva sidor. Den är fossilfri, har relativt kort projekteringstid och dessutom är det positivt med en diversifierad mix av elproduktion.  Men den innebär också utmaningar över tid för såväl leveranstrygghet som för elkvalitet.

Sverige är en föregångare inom fossilfri elproduktion. Alla tjänar på att vårt elsystem fortsätter att utvecklas med klimatets och samhällets bästa för ögonen. Vi kan bygga vidare på ett elsystem som är både fossilfritt och leveranssäkert. Dock måste vi kombinera en ökad andel väderberoende elproduktion med planerbar storskalig baskraft som säkerställer stabila elleveranser. I det perspektivet är jag inte främmande för att utvärdera en livstidsförlängning av våra kärnkraftverk.

Energiöverenskommelsen 2016 räddade kärnkraften från en samhällsekonomiskt kostsam avveckling i förtid. Den gav också Sverige tid och en bra plattform för att långsiktigt utforma framtidens elsystem. Det arbetet har bara börjat och utmaningarna har gjort sig påminda långt tidigare än någon hade kunnat förutspå. En sak kan vi säga med bestämdhet idag. Varken dagens eller framtidens digitala samhällen kommer att tolerera ett instabilt elsystem med en försämrad elkvalitet.

Fotnot

Unipers ägande i svensk kärnkraft
OKG (Oskarshamn)
Sydkraft/Uniper med 54,5 procents ägarandel

Forsmark
Sydkraft/Uniper 9,9 procent

Ringhals
Sydkraft/Uniper 29,6 procent

Reaktorer som inte har stängningsbeslut
O3
R3, R4
F1, F2, F3