Sveriges indelning i fyra “Elområden”

Elområde SE 4 har ingen storskalig elproduktion och otillräcklig kapacitet på ledningarna norrifrån. När det närmast liggande kärnkraftverket i Ringhals stänger två reaktorer, litar energiminister Anders Ygeman till “Nyfunna kraftkällor”, varav en utgörs av nedsläckning av vissa abonnenter.

Ingvar Åkesson gör en sammanfattning av ett par inlägg i den aktuella debatten:

UTMANINGAR för svensk elproduktion och eldistribution

Utdrag från:

• Artikel av elkraftingenjör Claes-Erik Simonsbacka i e-tidningen Nordisk Energi (NE) i utgåva nr 2 för 2020, med ovanstående rubrik.
• Vetenskapens Värld i SVT den 5 april 2020 med ungefär samma tema i programmet ”Framtidens Energi” (FE) med rättelser den 13 april

Båda dessa kompletterar och förtydligar varandra.

El-balansen

I NE 2 står

”Grundförutsättningen för att systemet ska fungera är att balansen mellan tillförd och uttagen el ständigt kan upprätthållas. Om inte elmarknaden kan tillhandahålla resurser för att möjliggöra detta kan Svenska Kraftnät (SVK) som en sista åtgärd tvingas till manuell förbrukningsfrånkoppling, med stora kostnader som följd. Med den framtida utfasningen av ett antal kärnkraftverk kommer förutsättningar för att hantera effektbalansen otvetydigt att försämras.”

SVK var i FE tydliga med att de inte var främmande för att mörklägga delar av städer, hela städer, större områden etc. genom att vid behov ta bort eltillförseln för dessa. Det framkom också att det i dag inte finns något färdigt ”koncept” för hur effektbalansen skall upprätt-hållas när mer kärnkraft blir frånkopplad och vindkraften ger lite eller inte någon effekt alls vid kallt väder vintertid eller när någon annan obalans inträffar.

El-områden

Sverige är uppdelat i 4 el-områden, se figuren ovan.

• Den huvudsakliga elproduktionen sker i norra Sverige – område 1 & 2.
• Den huvudsakliga elförbrukningen sker i södra Sverige – område 3 & 4.

Överföringsförmågan till område 3+4, strax söder om Gävle är ca 50% av den installerade effekten i område 1+2. Ledningsnätet har dessutom passerat bäst före datum, som är beräknat till 50 år efter installationen.

Så har det byggts och byggs en ny vindkraftspark på ca 1 000 vindmöllor i Markbygden vid Piteå. Ca 10% av dessa åtgår för nätförluster. Produktionen beräknas motsvara ca 8% av Sveriges elproduktion. D.v.s. lika mycket som Ringhals 2 & 1 svarat för.

Beräknad livslängd för vindmöllor är normalt ca 10 – 15 år.

Det svenska elnätet har fått ännu mer snedbelastning. Produktionen behövs i områdena 3&4. Det har gått bra att bygga 130 mil vägnät till vindkraftparken, men man har inte kompletterat ledningsnätet söderut. Detta borde ha varit en naturlig del av projektet.

Tillgängligheten för vindkraften

Enligt SVK, till Regeringen i juni 2015 lämnad rapport, beräknas 11% av den installerade vindkraftseffekten finnas tillgänglig.  Det är ett medianvärde av vindkraftens producerade effekt under 90% av tiden de senaste fem vintersäsongerna. 

Detta kan jämföras med Kärnkraften som har en tillgänglighet på ca 80%.

Regleringsproblem

Som framgår av artikeln i NE och SVT:s program FE är det stabiliteten för frekvensen (Hz) och systemspänningen (V), som blir svårmanövrerade och därför är i farozonen.

Det beror på att Vattenkraftverk och Kärnkraftverk har synkrongeneratorer som bidrar med tröghetsmoment, när det blir effektbortfall i nätet. Vindkraftverk har asynkronmotorer och en omriktare och bidrar därför inte med svängmassa. Solkraftverk har inga rörliga delar och bidrar därför inte heller. Solkraftverkens del är så liten att den inte finns med i SCB:s statistik om Sveriges elförsörjning.

För lite tröghetsmoment och svängmassa gör att det lättare uppstår instabilitet och därmed regleringsproblem såväl för frekvens som för spänning. När dessa faller utanför ramarna kan vi räkna med bortkopplingar från elnätet.

Effektreserver

1. Oljekondenskraftverket i Karlshamn med effekten 562 kW – tecknat t.o.m. 2025 av SVK.
2. Stockholm Exergi och Ellevio kom i oktober 2019 överens om att Stockholm Exergi garanterar 320 MW eleffekt baserat på biobränsle fr.o.m. den första januari 2020 och tolv år framåt.

Detta skall ställas i förhållande till Ringhals 2 (nedlagt 2019) och Ringhals 1 (som läggs ned 31 december 2020) med effekterna 900 + 865 MW (= 1 765 MW). De tecknade reserverna är på totalt 882 MW.

Befarade istider

I NE artikeln berörs också att vi går mot en snar Liten Istid med kommande solcykler då många dagar har få eller inga solfläckar. Vi gick vid årsskiftet in i den 25:e solcykeln, efter att ha lämnat den 24:e med kall sol, d.v.s. färre än 150 solfläckar per månad.

Den ryske astrofysikern Dr Habibullo Abdussamatov, chef för rymdforskningen vid Pulkovo observatoriet i St Petersburg räknar med ett temperaturminimum under solcykel 27 ± 1 eller omkring år 2043 ± 11 år. En djup nedkylning är i antågande och blir den 19:e Lilla Istiden, under de senaste 7 500 åren, som inleds år 2060 ± 11 år. Den kalla perioden beräknas sedan vara århundradet ut.

Har Sverige då lyckats med konststycket att släcka ned alla kärnkraftverk finns uppenbar risk att vi blir helt utan elenergi i synnerhet vintertid med igenfrusna vattendrag utan vattenkraft och stillastående vindkraftverk.

Den minskade solenergin motsvarar med Sveriges yta ca 1 500 kärnkraftsreaktorer av Ringhals 2 storlek. Sveriges andel av jordens yta är mindre än 0,9%, så det blir stora energimängder globalt.

Ingvar Åkesson

I del 2 behandlar Ingvar Åkesson problemens lösning bl.a. mot bakgrund av vidgade krav på elförsörjningen, då fordonsflottan skall drivas med el.

+ – + – + – +

by