”Problemen i elsystemet är ingen överraskning”

”Problemen i elsystemet är ingen överraskning”

Att planerbar produktion lagts ner i södra Sverige utan ersättande produktion är ingen nyhet. De utmaningar vi står inför har varit kända länge. Och det handlar inte bara om att bygga ut elnätet, säger Maja Lundbäck, som fram till nyligen var förändringsledare för systemansvaret på Svenska kraftnät.

Maja Lundbäck är full av beundran för de ingenjörer som i tiden utformade grundstrukturen i det svenska elsystemet.

”Elsystemet var mycket väl genomtänkt. Det visade sig framför allt när man byggde ut kärnkraften. Produktionen var rätt proportionerad och fanns geografiskt på rätt ställen, där de bidrog med flera stabiliserande egenskaper för en säker överföring av el. Det gav redan från början ett säkert och effektivt system.”

Bild: Elavbrott. Foto: Viktor Mogilat, Unsplash

”Men kanske blev man så van vid att systemet fungerade bra att man inte förstod de fulla konsekvenserna, när man började ändra på det, till att börja med genom nedläggningen av Barsebäckreaktorerna. Man hade inte en genomtänkt plan för att ta hand om de frågeställningar som följde”, säger hon.

I takt med att södra Sverige fortsatt att tömmas på produktionskapacitet, senast med reaktorerna Ringhals 1 och 2, har framför allt Svenska kraftnät som systemansvarig fått klä skott för de problem som uppstått i eltillgången. Man kan dock fråga vem som egentligen ansvarar för att utvecklingen blivit som den blivit.

Svenska kraftnäts ansvar går, som Maja Lundbäck uttrycker det, ut på att elsystemet ”inte får bli för dåligt”. Svenska kraftnät ska skapa förutsättningar för en driftsäker utveckling tillsammans med övriga nätägare. El ska kunna överföras både under normala och svåra förhållanden. Finns inte stödåtgärder att köpa upp från till exempel producenter, för att klara överföring av el, måste systemansvariga nätägare investera på egen hand. Det förklarar till exempel att Svenska kraftnät har en uppsättning gasturbiner i ständig beredskap.

Skräcken är att en incident ska ”ha sönder” systemet.

”Det värsta är inte om elnätet släcks ner, så länge det går att återstarta relativt snart. Skadad utrustning däremot kan kräva lång tid för att ersätta. Sker en sådan sak under en långvarig köldperiod kan det bli enormt förödande för samhället”, säger Maja Lundbäck.

Hon tillägger att man på kontinenten har en fördel i att det synkrona elnätet är så stort och innehåller väldigt mycket tung elproduktion, som stöttar systemet. Det nordiska synkrona nätet är i jämförelse litet och produktionen ojämnt fördelad, och det gör elsystemet mer sårbart mot fel. Tillika har Europa även ett väl utbyggt gasnät som kan försörja viktiga samhällsfunktioner.

Lagen ger både Svenska kraftnät och elnätsbolagen skyldighet att planera framåt i tiden för ett säkert och kostnadseffektivt elsystem. Hur kommer elbehovet att utvecklas framöver? Vilka anslutningsmöjligheter behövs? Hur mycket flexibilitet bör systemet ha?

”Det finns inte en enkel metod för det här, utan flera metoder måste användas. En mängd antaganden måste göras och långsiktiga förutsättningar behöver råda, samtidigt som kalkylen påverkas av en energipolitik som också den är svår att förutse”, säger Maja Lundbäck.

Under senare tid har fokus legat på att transmissionskapaciteten i stamnätet från Norrland söderut, det så kallade snitt 2, på i dag 7300 megawatt inte räcker till för att garantera el i södra Sverige. En nätförstärkning är på gång till (ungefär) 2030. Men också denna fråga är mer komplicerad än det först kan verka.

”Det är viktigt att förstå att ju mindre egen produktion det finns i ett kraftsystem och ju mer produktionen är geografiskt samlad på ett ställe, desto större säkerhetsmarginaler behövs i överföringskapaciteten. Det räcker inte att kompensera den kraftproduktion som tas ur bruk i södra Sverige med en motsvarande förstärkning av transmissionen från Norrland. Åtgärderna behöver vara mer omfattande än så.”

Maja Lundbäck påpekar att lagen är tydlig med att Svenska kraftnät inte får koppla bort användare för vanliga förekommande fel. En regel som gäller i hela EU är att en marginal måste finnas motsvarande minst kapaciteten på den största anläggningen som vid tillfället är i drift.

Det finns också, numera förstärkt av nya EU-regler, ett krav på solidaritet mellan länderna. Länderna är skyldiga att hjälpa sina grannar med elförsörjningen, så länge de inte försätter sig själva i en svår situation. Ett fel på hemmaplan får heller inte eskalera till grannländerna, vilket i praktiken förutsätter att varje land måste ha en viss självförsörjningsgrad.

Ett sätt att garantera tillräcklig eltillgång är att bygga nya produktionsanläggningar, ett annat att hålla gamla anläggningar kvar i drift tills ersättande produktion finns. I Sverige räcker det för nedläggning i dag med en anmälan, vilket i ett slag drastiskt kan skapa problem i elförsörjningen.

I till exempel Tyskland behövs i motsvarande fall godkännande av regulatorn Bundesnetzagentur, som kan kräva att anläggningen av kapacitetsskäl fortsatt hålls i beredskap mot ersättning. Senast nu vid årsskiftet togs ett antal kolkraftverk ur aktiv drift i Tyskland, men bara åtta dagar senare fick flera av dem i ett väderläge med kyla och stiltje order att starta igen för att antingen producera el eller tillhandahålla svängmassa. Unipers i princip nedlagda kolkraftverk Heyden har redan i år fått startorder sex gånger.

Maja Lundbäck, civilingenjör i energisystem från Uppsala universitet, är sedan hösten 2020 chefsingenjör för systemsäkerhet inom Försvarsmakten. Åren 2016-2020 arbetade hon med systemansvaret på Svenska kraftnät. Maja har även arbetat som oberoende expert åt FN:s atomenergiorgan IAEA, för att stötta utvecklingsländer att dimensionera och planera för säkra elsystem med låga utsläpp.

Maja Lundbäck kommenterar att det ”förstås är önskvärt att man flaggar för en nedläggning i tid, för att underlätta för Svenska kraftnät att ge förutsättningar för ny kraftproduktion på kommersiell bas”.

Vad gäller investeringar i ny kraftproduktion är det viktigt att förstå, säger Maja Lundbäck, att också de i hög grad styrs av regelverken: ”Det är inte bara prissignalerna på elmarknaden som ligger till grund för investeringsbeslut, utan också de villkor som gäller i fråga om anslutningsförfarandet till elnätet.”

Grundläggande här är den EU-lag från 2016 som slår fast de tekniska egenskaper en anläggning ska bidra med till kraftsystemet, oavsett typ av produktion som ansluts. Det handlar om hur den nytillkomna elproduktionen ska bidra till systemdriften med stödtjänster och avhjälpande åtgärder som frekvensreglering, spänningsreglering, dödnätstart och ö-drift. Det är sådant som både kan innebära kostnader och intäkter för elproducenten.

Här ställer sig Maja Lundbäck frågande till att Sverige efter fem år fortfarande inte har implementerat EU-lagens anslutningsförfarande. Frågeställningen är särskilt relevant för vindkraften och i synnerhet för havsbaserad vindkraft.

”Att inte ha ett transparent och icke-diskriminerande anslutningsförfarande på plats skapar otydlighet och snedvrider elmarknaden innan en anläggning ens blir en del av elmarknaden”, säger hon.

Grundproblemet, som Maja Lundbäck återkommer till, är alltså att planerbar produktion lagts ner i södra Sverige utan att den ersatts med produktion som har liknande egenskaper.

”Smärtgränsen är nådd, då extraordinära åtgärder får vidtas för att klara av vanligt förekommande fel under sådana förhållande som fortfarande klassas som normala. Beroendet av de kvarvarande kärnkraftsanläggningarna visar hur små marginalerna i dagsläget är. Hur man än vänder på saken, blir slutsatsen att mer planerbar produktion behövs i södra Sverige”, säger hon.

Hur långt räcker tillkommande havsbaserad vindkraft för att problemet ska vara löst?
”Den kan bidra, men problemet är återigen att den måste kunna bidra även när det inte blåser med sådant som spänningsreglering, dödnätstart, ö-drift, snabb återanslutning, med mera, för att bära samma börda som planerbar produktion. Om man inte inkluderar vindkraften som en ’stor producent’ i elsystemet, i enlighet med EU:s regelverk, gör man den på sikt en otjänst”, säger Maja Lundbäck.

Batterier och flexibilitetsarrangemang lyfts ofta fram som alternativ när effekten inte räcker till.
”Det är bra att de är med, men de är inte alls tillräckliga för att kunna backa upp vid en större störning. Det är alldeles för stora volymer som på ett uthålligt sätt måste täckas upp.”

Kan syntetisk svängmassa från vindkraft, den dag tekniken för den är mogen, underlätta en lösning?
”Grundproblemet kvarstår. Blåser det inte, finns inte den svängmassan (rotationsenergin) i alla fall”, säger Maja Lundbäck.

Även om Sverige lyckas i sitt omställningsmål, kommer elen att räcka till i alla lägen när även grannländerna och hela EU ställt om till förnybart?
”En skillnad är att vi i Sverige nästan uteslutande har elen och elsystemet som energibärare, medan övriga EU som sagt bygger sina lösningar också på ett stort gasnät. Så på kontinenten har man fler alternativ än Sverige har, för att skapa en säker energiförsörjning.”

Om också den fossila gasen ska fasas ut i EU, hur går det då?
”Det har jag inget svar på. Det blir svårt”, säger Maja Lundbäck.

Maja Lundbäck för på tal ännu en sak. Energibranschen efterlyser ofta tydlighet i fråga om regelverk och ansvarsfördelning inom energisektorn.

”Men här menar jag faktiskt att politikerna på EU-nivå har levererat. Det handlar i Sverige nu om att ta del av EU-lagstiftningen och att axla sin del av ansvaret. Här tycker jag det brister i ambitionen hos många energiföretag. Inte ens större branschaktörer har alltid koll på vad som förutsätts till exempel i EU:s Ren energi-paket. Är man så ointresserad av EU också i andra branscher? Inte enligt min erfarenhet.”

Är det fråga om en svensk bekvämlighet?
”Vi har levt med att elsystemet tillsvidare stått pall för incidenterna och elsystemet har tjänat vårt samhälle väl. Så kanske är det så att vi blivit bekväma. Men jag är rädd för att bekvämligheten har ett högt pris. Vårt elsystem är nu gammalt och det har byggts upp en stor teknikskuld. Vi står nu inför en dubbel utmaning i att ett nytt system ska dimensioneras och konstrueras samtidigt som det gamla måste rustas upp och underhållas parallellt.”

”Att vi inte har agerat tidigare, för att hitta åtgärder på både kort och lång sikt, gör att den rådande situationen både är mer riskfylld och blir dyrare än den skulle ha behövt vara”, säger Maja Lundbäck.

 

 

15 Kommentarer
Av Svenolof Karlsson
Second Opinions skribent
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

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *

*

  1. Michael Pääbo skriver:

    Vad menas med ”dödnätstart” och var kan man läsa mer om det?
    /Michael

  2. Håkan Norström skriver:

    En mycket träffande och begriplig beskrivning av den eländiga situation Sveriges kraftsystem befinner sig i. Uppenbarligen måste man vara före-detta anställd på Svenska Kraftnät för att kunna delge den oförtäckta sanningen i klartext.

    Enligt Svenska Kraftnäts generaldirektör verkar ju det mesta vara frid och fröjd.

    ”-­Svensk export av fossilfri el är mycket stor” avslutar Lotta Medelius-Bredhe ett pressmeddelande från Svenska Kraftnät 15 februari 2021:

    https://www.svk.se/…/kalla-dagar-ger-okad…/

    Inget enskilt i pressmeddelandet är direkt osant. Pressmeddelandet i dess helhet är knappast sant – i vart fall förtiger hon avsiktligt betydande delar av hela sanningen.

    Är detta vad svenska folket ska förvänta sig av den systemansvariga myndigheten för Sveriges elförsörjning?

    Jag uppmanar dig, Maja Lundbäck, att skriva en debattartikel på DN-debatt. Med din bakgrund och kunskaper kommer den inte att bli refuserad.
    Att vända sig direkt till politikerna är tyvärr som att ropa i öknen.

    Lycka till Maja

    Hälsningar från en gammal Kontrollrumsingenjör på dåvarande Vattenfall Kraftkontroll i Råcksta från slutet av 70-talet i en tid när produktionen låg i nära anslutning till var den huvudsakliga konsumtionen befann sig och överföringsbegränsningar i snitt 2 hade marginell betydelse.

  3. Daniel skriver:

    Maja for president!

  4. Lars Wiegert skriver:

    Jag citerar:”Grundläggande här är den EU-lag från 2016 som slår fast de tekniska egenskaper en anläggning ska bidra med till kraftsystemet, oavsett typ av produktion som ansluts. ”.
    Intressant. Det var mer än vad jag kände till. Tydligen nedtystad i Sverige.
    Det vore intressant att få reda på referens för den lagen, gärna med länk.
    Viktigt att kännedom om den sprids och att ansvariga får förklara sig varför den inte tillämpas.

    1. Lennart Nilsson skriver:

      Är det månne Nätkoderna du syftar på? Här är länk till mer information om RFG (Generatorkoden).

      https://ei.se/sv/for-energiforetag/el/Natforeskrifter-och-kommissionsriktlinjer-for-el/natkod-requirements-for-generators-rfg/

      1. Gustav skriver:

        Förordningen tillämpas men gäller bara nya anläggningar.

  5. Ronny Sarén skriver:

    Bra Maja, du var på ett föredrag för oss Forsmarks veteraner i höstas och blev väldigt imponerad av dina kunskaper. Jag vill att du försöker förklara detta för de ansvariga politikerna, så de inte bara lyssnar på Mp. Du skulle bli en bra energiminister!

    1. Carl-Åke Utterström skriver:

      Håller helt med Maja Lundbäck skulle bli en bra energiminister. Varför en opolitisk energiminister med omgående insättande efter avpolletterade Ygeman. Han lyssnar ju inte på någon där näringslivet meddelar att vår elproduktion måste baseras på planerbar kraft och inget annat.

  6. Magnus Genrup skriver:

    I texten ovan nämns våra små marginaler och det är bekymmersamt. Trots att vi har utmärkt underhåll på våra anläggningar så kan saker hända som ger längre stopp även i nutid – tex rörböjen, jonbytarmassan i 331-systemet som hamnade i reaktorn, … Detta är saker som kan hända och systemet måste ha inbyggd tolerans även i framtiden.

  7. Magnus Genrup skriver:

    Risken är stor att Europa i framtiden skapar ett stort importberoende av naturgas som kanske inte är helt förnuftigt. Moderna gaskombi är dock mycket flexibla och kan starta på under 30 minuter om de eldats dagen innan. Verkningsgraden är idag 64 procent och det imponerande är att detta nås utan att göra avkall på flexibiliteten. Alla systemtjänster finns naturligt på plats utom FFR (utöver svängmassa) – men man kan komplettera med batteri som tar exempelvis gasturbinens nominella effekt under uppstartstiden. Kombinationen ger nominell effekt inom 250 ms och uthållighet så länge som bränslet räcker. Öresundsverket i Malmö var/är näst sista generationen och lätt hade kunnat byggas om för att klara siffrorna ovan. ÖVT var klart 2008 och hade kunnat vara ett utmärkt komplement till utbyggd havsbaserad vindkraft i södra Sverige. Givetvis med en hel palett systemtjänster som ö-drift för Malmö…

    Vätgas är idag stort både för tillverkare och akademi. De flesta tillverkarna har redan kapacitet för 30…40 procent inblandning i sina DLE-system. 100 procent vätgas kommer att vara möjligt på några års sikt. Problemet blir dock att dessa maskiner bara kan elda vätgas och inte är bränsleflexibla alls. Kostnaden för vätgas brukar antas i framtiden bli 2 USD/kg som ger 60 USD/MWh. Denna siffra ska sedan delas med verkningsgraden för att ge bränslekostnaden. Räknar man sedan LCOE så framstår inte ny kärnkraft som särskilt dyr! För att vätgas ska bli stort måste vi klara producera för lägre kostnad. Tror vi måste ner till 1 USD/kg. Ett stort problem kommer att vara kombinationen med relativt få drifttimmar och kostnaden för bränslet. Vätgas lagras antingen vid mycket högt tryck eller kryo vid -250 C och kostnaderna för detta tillkommer.

    Det är fullt möjligt att införa CCS även på gaskombi

  8. Sven Fernqvist skriver:

    Den här typen av breda analyser av elenergisituationen behöver spridas i en större krets. Majas sätt att beskriva är sådant att även personer utan djup teknisk utbildning kan förstå problemets vidd.
    Det är bara att hålla med Johan Montelius. Maja Lundbäck måste kliva fram närmare politiker i utskott och riksdag och det är ganska bråttom.
    F ö anser jag att Ringhals1 borde köras några år till inte minst för att lyfta säkerheten vid avbrott i elnätet. Det handlar då om svängmassa och frekvensstabilitet.

    1. Morgan Romvall skriver:

      Varför pratar alla enbart om återstart av Ringhals, som har stora reinvesteringsskulder, när det lagts ner två reaktorer i Oskarshamn med bättre status om jag förstått det rätt?

  9. Lars Wiegert skriver:

    Tack! Det bästa jag någonsin läst i ämnet. Artikeln förklarar allt vad politiker och beslutsfattare borde veta.

  10. Johan Montelius skriver:

    Om någon kan trycka upp en bumber-sticker med ”Maja Lundbäck som energiminister!” så köper jag en.

Prenumerera på artiklar


Följ oss på Twitter

Senaste artiklarna

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

Ur arkivet