Minskad stabilitet sätter mycket på spel

Minskad stabilitet sätter mycket på spel

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

 

 

5 Kommentarer
Johan Svenningsson
Av Johan Svenningsson
vd, Uniper Sverige
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. Torsten Dilot skriver:

    Håller helt med Johan, en av Sveriges främsta energiexperter.

    Det är korrekt på ett sätt att Energiöverenskommelsen (juni 2016) räddade kärnkraften men Energiöverenskommelsen är ett exempel på politisk kohandel också. I uppgörelsen anges att målet är “100 % förnybart 2040”. Målet borde ha formulerats “100 % fossilfritt” eller “100 % klimatneutralt”.

    Faktum är att Sverige redan nu har en så gott som fossilfri produktion av elkraft. Att successivt ersätta dagens reaktorer när de faller för åldersstrecket skulle bli en betydligt billigare affär än att köra “100 % förnyelsebart” in i kaklet. En ny reaktor, ett kärnkraftverk Gen III+ eller ännu bättre ett Gen IV, kostar någonstans mellan 50 och 80 miljarder kronor. Räknat på 70 miljarder och att vi bygger sex nya reaktorer fram till år 2050 så skulle det kosta 6×70 = 420 miljarder kronor. Lägg till en högt räknad modernisering av både elnätet och vattenkraften på 180 miljarder och vi hamnar på 600 miljarder.

    “100 % förnyelsebart”, dvs “Energiöverenskommelsen” skulle enligt SWECO’s rapport (beställd av Skellefteå Kraft) kosta ca 1600 miljarder. Varför det blir så dyrt beror på att elnätet behöver anpassas till en elproduktion med många vindkraftverk och solkraftverk, ett system innehållande asynkrona generatorer utan svängmassa. Man vet heller inte om tekniken som man lägger till elnätet fungerar.

    Alltså, varför ska vi fram till år 2040 (alternativt 2050) betala 1000 miljarder kronor mer för en omställning av en redan fossilfri energimix för produktion av elkraft till en annan fossilfri energimix? När vi sedan slutet av 1980-talet redan har en fossilfri energimix för produktion av elkraft.

    Dessa 1000 miljarder bör istället användas till att hjälpa till att göra fordonsflottan fossilfri och hjälpa industrin att minska sina utsläpp av växthusgaser och andra smutsiga gaser.

    Vad säger detta oss? Jo, att energi och klimat är en alldeles för viktig fråga att överhuvudtaget “kohandla om”. Frågor rörarande energi och klimat bör tas om hand av experter och inte bestämmas ur ideologier. Energi och klimat behöver hanteras strikt vetenskapligt och vara fria från ideologiskt tänkande.

    Vi behöver återföra (“reclaima”) energi- och klimatfrågorna till vetenskapen!

  2. Caj E Svensson skriver:

    Bra skrivet Johan. Allmänheten förstår inte att energi i världen kommer från kol, olja och gas till 85% och att vattenkraft, kärnkraft, sol och vind, och kanske något annat ger resterande 15%.
    MP fattar inte alls det här utan ser rött så fort kärnkraft kommer på tal.
    Här behöver verkligen fokuseras på att minska de 85% snabbt och på så sätt minska uppvärmningen. Kärnkraften är en viktig del i det här anser jag

  3. Civilingenjör Lars Sundström SunToEarth skriver:

    Elanvändningen har minskat i Sverige de senaste sex månaderna.

  4. Klas Roudén skriver:

    Ägaren till Oskarshamnsreaktorerna fastslår i denna artikel att Oskarshamn 1 (O1) stängts definitivt.
    Men antyds därmed indirekt att det fortfarande finns hopp om att ägaren är beredd att ompröva sitt beslut (?) av motsvarande för Oskarshamn 2 (O2)? Kanske börjar man i så fall se en (även kommersiell) framtid för denna reaktor, som är i toppskick efter en nyinvestering på ca 8 miljarder (!) eller mer (?). Tala om demoraliserande kapitalförstöring vid en definitiv stängning!
    Och ca en miljard ytterligare för oberoende härdkylning är ju bara småpotatis jämfört med slutnotan för Sverige i storleksordningen 1500 miljarder (!!) enligt Swecos kalkyler för Energikommisionens kalas till 2040 utan kärnkraft.
    Hur många hundra miljarder skulle Sverige spara, för annan mycket mera angelägen verksamhet, om vi fick behålla nämnda O2 samt Ringhals 1-2 (R1-2) i produktion? Och då med ett mycket mera stabilt kraftsystem än Energikommisionens svajiga dito, där sönderregleringen av våra storälvar drivs till sin spets.
    Sverige måste värna om sin basproduktion för att reducera stabilitetsproblemen mm beskrivna i artikeln. Och vi behöver ju mer total elproduktion, inte mindre!

  5. Carl-Åke Utterström skriver:

    För att möta framtida behov bör vi enligt IPCC satsa på nybyggnad av kärnkraft. Det är fossilfritt och förhållandevis ofarlig elproduktion.

    I samband med haveriet i Fukushima evakuerades Norrmän med extrainsatta flyg till Norge. De evakuerades från område med relativt låg radioaktiv strålning (årsdoser om 120 milliSievert) till område med högre stråldoser.

    Ett universitet i Kiev har utvecklat en mätutrustning för registrering av radioaktiv exponering av en tänkt astronaut som skulle hänga med Marslandaren inklusive vistelse på Mars. Astronauten skulle över ett års tid utsättas för en stråldos på 350 milliSievert. Detta skulle öka lungcancerrisken enligt universitet med tre procent som kan ställas i relation till rökning som ökar risken med 1 500 procent.

    För att inte ta den minskning av luftföroreningar som en elektrifiering av fordonsflottan skulle innebära. För att klara detta bör nybyggnad av kärnkraft ske. Enbart Northvolts etablering i Västerås och Skellefteå medför att en fullskalig batterifabrik utgör ett eleffektbehov på 300 MW. Plus konverteringen av masugnar från kol till vätgas som enbart detta medför elbehov på 15 TWh eller i klass med dagens vindkrafts produktion (17 TWh).

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