Vattenkraften börjar enligt Fortum redan vara en bristvara, sett till balanseringsbehovet av elsystemet. Det är en skarp varningssignal inför den fortsatta vindkraftsutbyggnaden. Jonas Bengtsson, vd för Vattenregleringsföretagen, delar bilden: ”Vi behöver redan i dag all vattenkraft vi har för att med viss marginal kunna hantera torrår och mer extrema händelser.”

Hur långt klarar vattenkraften att balansera de produktionsvariationer som hör ihop med vindkraften – variationer som blir allt större i elsystemet takt med att vindkraften fortsätter att byggas ut?

Bild: Krångede vattenkraftverk. Foto: Fortum.

I februari gick Fortum ut med det alarmerande budskapet att vattenkraften redan i dagsläget börjar vara en bristvara. Anton Steen, ansvarig för Fortum Sveriges samhällsrelationer, twittrade om detta. Hans kollega Alessandro Ferraris, ansvarig för Fortums utveckling av vattenkraften, gav samma besked för Montel: ”Nästan alla tekniska uppgraderingar är redan genomförda. För att frigöra ytterligare resurser krävs förändringar i miljötillstånden.”

Vilken regleringskapacitet har vattenkraften egentligen i det svenska elsystemet?

Av affärsskäl vill Fortum inte gå ut med sina kalkyler. Det går dock att dra slutsatser av offentligt tillgängliga siffror, som Svenska kraftnäts statistik över elproduktion och elkonsumtion, en statistik som går att följa i realtid på Svenska kraftnäts hemsida.

Nedan en jämförelse av data för den 4 mars och 7 mars i år:

Skärmdump över energiproduktionen fördelat på kraftslag i Sverige strax efter midnatt den 4 mars 2023, enligt Svenska kraftnäts hemsida.

Skärmdump över energiproduktionen fördelat på kraftslag i Sverige strax efter midnatt den 7 mars 2023, enligt Svenska kraftnäts hemsida.

Som framgår producerade vindkraften den 7 mars omkring 9500 MW mindre än den 4 mars, medan vattenkraften i stället producerade omkring 7000 MW mer. Parallellt ökade elförbrukningen från den 4 till den 7 mars, vilket helt enligt logiken kraftigt drev upp elpriserna, framför allt i Norrland, där ju huvuddelen av vattenkraften finns. En rimlig slutsats är att om mer vattenkraft hade funnits enkelt tillgänglig, så skulle den också ha tagits i bruk.

Ett ungefärligt normalmått på reglerbarheten hos vattenkraften är alltså 7000 MW, i vart fall över lite längre tid. För korta akuta regleringsinsatser är nivån högre.

Enligt Alessandro Ferraris är reglerbarhet över 3-4 dagar det som efterfrågas mest när det kommer till vindkraftens påverkan i systemet.

”Vattenkraften går redan i dag fullt på vissa stödtjänst- och reglermarknader”, konstaterar han och tillägger:

”Det finns heller ingen poäng i att inte utnyttja den kapacitet som är tillgänglig att sälja. Det återspeglas i att priserna på stödtjänster ökar, när energipriset ökar.”

Lägets allvar bekräftas av Svenska kraftnät, som i fredags (12 maj) gick ut med en vädjan till alla balansansvariga aktörer, med särskild adress till vindkraften, att lämna fler bud: ”Att det allt oftare råder brist på bud på reglerkraftmarknaden innebär en försämrad driftsäkerhet.”

Jonas Bengtsson basar som vd för Vattenregleringsföretagen för ungefär hälften av Sveriges årsregleringskapacitet och servar lika stor del av vattenkraften. Hans område omfattar fem av Sveriges stora vattenkraftsälvar (Umeälven, Ångermanälven, Indalsälven, Ljungan och Dalälven) med sammanlagt 102 vattenkraftmagasin, som när de är helt fyllda räcker till produktion av 16 TWh el.

Han påpekar att han inte driftar kraftverken.

”Ett vattenregleringsföretag är en samfällighet som bildas om det finns flera ägare till kraftverken i en älv. Då behöver man gemensamt arbeta med olika frågeställningar, varav den viktigaste är årsregleringen.”

Varje älv står för sig själv vad gäller ekonomi och beslut om vattentappning, vilket sker genom en jämkning av delägarnas produktionsönskemål. Men logistiken när hundra dammar i fem älvar ska hanteras på ett samordnat sätt är komplicerad. Allt påverkar allt. En god bild av utmaningen ger kartorna på Vattenregleringsföretagens hemsida.

Ett bra exempel på komplexiteten som finns för vattenkraftutvinningen i ett älvsystem är Dalälven. Älvsystemet här något beskuret.

”I normal drift går vår verksamhet ut på att möjliggöra för de enskilda kraftproducenterna att agera så självständigt som möjligt trots att de agerar i gemensamma älvar. De är ju konkurrenter och fattar sina egna produktionsbeslut. Vårt jobb är att jämka vattentappningen inom de ramar som ges samt hålla koll på randvillkoren”, berättar Jonas Bengtsson.

För att vattenkraftsproducenterna ska kunna uppträda på Nord Pool som oberoende, används ett system för kraftbyteshantering. En aktör som en dag vill köra hårt får tillgodoräkna sig produktion från en annan aktör som samma dag önskar att köra lite mindre. De olika produktionsönskemålen hanteras konfidentiellt av Vattenregleringsföretagen, som återrapporterar till varje aktör vad de kan disponera för budgivning på Nord Pool.

Man byter alltså temporärt produktion med varandra, men över tid motsvarar det vad de egna kraftverken kan köra och summan blir plus minus noll.

På frågan hur mycket reglerbar vattenkraft Sverige egentligen har är Jonas Bengtssons svar att det beror på omständigheterna.

”Det är avhängigt av tillgänglig effekt, tillgång till vatten, tillstånd att nyttja vatten (vattendomar) och tillgång på överföringskapacitet. Svaret kräver en rad antaganden och de modeller som används är ofta grova och ibland baserade på perfect foresight. Vilket man i verkligheten inte har.”

En bra ansats ser han inom forskningsprojektet North European Energy Perspectives Project (NEPP), Qvist Consultings analyser på uppdrag av Svenskt Näringsliv inom ”Kraftsamling el”. En annan analys, gjord av Profu och publicerad av Energiforsk, återges i rapporten ”Systemkonsekvenser av miljöåtgärder i vattenkraften” (2022:867). Svenska kraftnät använder en egen modell i sin långsiktiga marknadsanalys.

”Man ska också ha klart för sig”, säger Jonas Bengtsson, ”att elsystemet även omfattar överföringar både ut ur och in i Sverige. Frågan hur man ska dra systemgränserna och ge ett mått för läget i hela det svenska kraftnätet kräver att man sitter med alla kort på hand. I den mån någon har den positionen är det Svenska kraftnät.”

Till allt detta kommer randvillkoren för vattenflödets förändringstakt, dämnings- och sänkningsgränserna i magasinen och dammsäkerhetsgränserna, och även frågeställningar rörande enstaka dammar.

”Börjar man läsa in sig på olika vattendomar från 1950- och 1960-talen med de tilläggsvillkor som tillkommit under åren, blir det tydligt hur komplicerad den här materien är. Vi har vakthavande ingenjörer som sitter och jobbar med det här hela tiden.”

Jonas Bengtsson, vd för Vattenregleringsföretagen.

Att de sydliga elområdena SE3 och SE4 länge behövt mer reglerbar/planerbar produktion är enligt Jonas Bengtsson uppenbart.

Hur ser det ur i SE1 och SE2 i Norrland?

”Det beror återigen på olika faktorer – väder, utlandsförbindelser, förbrukningsflexibilitet och vilken risknivå vi accepterar. Min bedömning är att vi behöver allt vi har i dag för att med viss marginal kunna hantera extremhändelser, till exempel torrår med långa perioder med lite vind.”

”Och ett elsystem som byggs ut mer än i dag kräver givetvis mer.”

Jonas Bengtsson nämner att de utlandsförbindelser som byggts och byggs fått tydliga effekter: ”De tenderar via höga priser att dra vatten ur vattenmagasinen snabbare än vad vi kanske önskar för att säkert klara vintern.” Han hänvisar till de norska diskussionerna om exportbegränsningar vid låga magasinsnivåer. ”I Sverige har vi inte sett samma mönster än, då vattenkraften till en del är inlåst i norr.”

Planer har presenterats på ombyggnader och effektiviseringar för att få ut mer av den befintliga vattenkraften. Till exempel Skellefteå Kraft har talat om en potential på över 3000 MW.

”Jag ser det som en teoretisk siffra. Du kan tillföra nya aggregat på många ställen. Men du får sällan någon större produktionsökning, utan investeringen ska bäras av möjligheten att köra mer vid höga priser och omvänt mindre på låga.”

”Potentialen beror i huvudsak på marknadsförutsättningarna. De projekt som aviserats nyttjar de lägst hängande frukterna, som underutbyggda stationer – i många fall med förberedda positioner för extra aggregat. Frågan är om dagens energy only-marknad ger tillräckliga incitament för vidare effektutbyggnad. Eller rättare uttryckt: frågan är om vi accepterar den prisvolatilitet och de pristoppar som krävs i en energy only-marknad för att generera effektutbyggnad.”

”Sedan handlar det om att få miljötillstånd för att snabbare kunna förändra vattenflöden och eventuellt också dämnings- och sänkningsgränserna”, säger Jonas Bengtsson.

Hur mycket mer kan vattenkraften regleras, sett till miljökonsekvenser?

”En reflektion kring att köra hårt under en lång period av stiltje är att vi sänker magasinen på ett sätt som förmodligen inte ser så bra ut för närboende och som exponerar oss för risken för vattenbrist vid nästa period av stiltje. Man får hoppas att det följer blåst plus nederbörd så att systemet hinner ’ladda om’. Om det inte gör det fullt ut, så står man med låga magasin inför nästa period med stiltje. En knepig beslutssituation, där, tror jag, optimeringsmodellerna ofta överskattar vår förmåga rätt ordentligt.”

Miljöprövningen av Sveriges vattenkraft har som bekant lagts på is för ett par år. Hur ser Jonas Bengtsson på den processen?

”Det är bra med en paus. Det är uppenbart att vi med nuvarande lagar och tillämpningar går mot större inskränkning av vattenkraften än 1,5 TWh och bibehållen reglerförmåga. Man behöver minska tolkningsutrymmet i de förordningar som styr tillämpningen av vattendirektivet. Möjligen även ändra i miljöbalken. Även i vattenförvaltningens organisation behöver ändringar ske, så att de fem vattenmyndigheterna ersätts med en nationell normsättningsnämnd, enligt förslagen i Vattenförvaltningsutredningen.”