Det är fullt tekniskt möjligt att ha ett fortsatt stabilt svenskt system även om vi byter ut all kärnkraft till väderberoende kraft, om kompletterande åtgärder vidtas. Hittills har elsystemet inte blivit mindre stabilt, trots ökad andel sol- och vindkraft.
PM:et ”Balans och stabilitet i elektriska kraftsystem” går igenom krav, regelverk och teknologier för att elsystemen inom Europa ska vara stabila. I det konstateras att EU:s samarbetsorgan för stamnätsoperatörer, Entso-E, ställer flera och olika krav på om kärnkraft eller vindkraft ska anslutas till elnätet. Däremot finns det inga krav på hur stor andel ansluten kraftproduktion som får vara planerbar eller väderberoende.
Det finns en kravställning från Entso-E på omriktaransluten produktion, som vindkraft, för att garantera systemstabiliteten vid hög andel icke synkron generering. Totalt definierar Entso-E sju egenskaper som åtminstone vissa produktionsenheter måste ha. En tillräckligt stor andel av produktionskapaciteten måste ha dessa egenskaper. I tabellen intill finns dessa och hur de realiseras för olika kraftslag och anslutningsgränssnitt.
Slutsatsen är att det är tekniskt fullt möjligt att med dagens krav på tillförlitlighet driva det svenska elsystemet, även utan kärnkraft. Avgörande är att den ersätts med tillräckligt mycket omriktaransluten väderberoende elproduktion. En förutsättning är att kompletterande åtgärder vidtas för att hantera svängmassa, felbortkoppling och spänningskvalitet. Det går att lösa med känd teknik till rimliga kostnader, enligt PM:et, även om det inte testats i praktiken. I Sverige och Norden har vi också vattenkraften som bidrar med svängmassa.
Rapporten ”Elsystemets stabilitet” analyserade stabiliteten i det svenska elsystemet under perioden 2015–2024, baserat på offentligt tillgängliga underlag. Bakgrunden är uttryck i samhällsdebatten att stabiliteten skulle försämras om andelen vind- och solkraft blir för hög.
Rapporten tittade specifikt på frekvens- och spänningsstabilitet under drift, vilket omfattar bland annat frekvensreserver, rotationsenergi, spänningsreglering, rotorvinkelstabilitet och tillgänglighet till kortslutningseffekt.
Allt fler av de funktionerna hanteras bland annat genom Svenska kraftnäts marknader för frekvensrelaterade stödtjänster och avhjälpande åtgärder. Andra funktioner säkerställs via bland annat kravställning och bilaterala avtal.
En slutsats är att trots ökad andel vindkraft och solel har elsystemet inte blivit mindre stabilt. Men det kan generellt finnas utmaningar att säkerställa en effektiv styrning av vindkraft och solel så att de bidrar till stabiliteten i olika tänkbara svåra situationer.
Vidare finns det indikationer på att olika typer av avvikelser har blivit fler, men det har varit extremt sällsynt med avvikelser som skulle kunna innebära ett skärpt drifttillstånd.
En andra slutsats är att risken för effektbrist ser ut att ha ökat, enligt Svenska kraftnäts sätt att räkna, om Sverige inte förlitar sig mer på att kunna importera el vid – eller flytta elförbrukning bort från – de mest ansträngda timmarna.
En tredje slutsats är kostnaden för att hålla elsystemet stabilt ökade kraftigt mellan 2020 och 2023. Orsaken är framför allt att elpriset var högt under perioden, vilket direkt påverkar kostnaden för stödtjänster. Kostnaden för att upprätthålla stabiliteten har hittills utgjort en mindre andel av den totala kostnaden för elförsörjningen, där andelen varit stabil även de år då kostnaderna varit högre. Enligt rapporten är det rimligt att det förhållandet består.
Om rapporterna
PM:et Balans och stabilitet i elektriska kraftsystem går igenom krav, regelverk och teknologier för att elsystemen inom Europa ska vara stabila. Rapporten Elsystemets stabilitet analyserar vilken betydelse elstabiliteten har för elförsörjningen. Den behandlar fysisk stabilitet, som att frekvensen i elsystemet är stabil. De senaste årens ökade variationer i elpriset ligger utanför rapportens definition av vad som är ett stabilt elsystem.
Författare till PM:et är Massimo Bongiorno & Daniel Karlsson, Chalmers.
Författare till rapporten är Daniel Karlsson, DNV & Chalmers, samt Mikael Odenberger & Thomas Unger, Profu.
