Vad har systemstabilitet med Sveriges framtid att göra? 

Sverige använder allt mer el i takt med att samhället digitaliseras och nya eldrivna innovationer förenklar våra liv. Att elen tar allt större plats i vår vardag är något riktigt positivt eftersom det innebär att den fossilfria elen tränger undan fossila energikällor och energibärare. 

Många prognoser pekar på att elanvändningen kommer att fortsätta öka. Som tur är har vårt elsystem det som krävs för att tillgodose även framtidens elbehov, helt fossilfritt. Men för att Sverige ska kunna upprätthålla stabiliteten i vårt elsystem även i framtiden krävs att vi också framöver har balans mellan olika kraftslag. Det innebär att det måste finnas en balans mellan andelen el som kommer från väderberoende energislag som vind- och solkraft, och el som kommer från energislag som är planerbara och alltid finns där oavsett väder. Exempel på sådana kraftslag är vattenkraft och kärnkraft.   

Vad stoppar framtidens strömavbrott?

För att ett elsystem ska fungera bra och vara stabilt behövs två saker – god tillgång på el och hög elkvalitet. Eftersom det idag inte finns några bra sätt att lagra el i större volymer, måste vår el produceras i samma stund som den används. Det måste därför finnas en balans mellan den el som vi producerar och den el som vi förbrukar. Detta brukar kallas för effektbalans.  För att vi alltid ska ha god tillgång på el måste vi därför ha kraftslag som kan producera el oavsett vilket väder det är, och som gör det möjligt att snabbt anpassa produktionen av el efter våra behov. På så sätt har vi alltid tillgång till den el vi behöver, när vi behöver den. 

Dessutom behöver elen också hålla hög elkvalitet. Det innebär att elnätet hela tiden håller rätt frekvens – normalt 50 Hertz.  Annars finns det risk för störningar eller omfattande elavbrott som kan bli mycket kostsamma för både samhället och industrin. 

Illustration över skillnaden mellan effekt och energi | Uniper

Systemtjänster ger stöd när det behövs

För att hålla rätt frekvens, effektbalans och därmed hög elkvalitet, behövs det som kallas systemtjänster. Systemtjänster är ett samlingsbegrepp för olika slags tekniska egenskaper som gör elsystemet både stabilt och driftssäkert och som snabbt aktiveras för att stötta elsystemet vid plötsliga avvikelser i frekvensen. 

Störningsreserven – en snabbstartare som går igång när frekvensen faller 

En sådan tjänst är störningsreserven som upphandlas av Svenska kraftnät som är Sveriges systemoperatör. Störningsreserven är elproduktionsresurser som snabbt kan aktiveras för att skapa balans i systemet igen. Idag består störningsreserven framförallt av gasturbiner som producerar el och som kan vara i full drift på ett par minuter om ett frekvensfall skulle uppstå. Uniper är en del av denna.  

Frekvensreglering –gör det möjligt att gasa och bromsa i kraftverken

Om en avvikelse i frekvensen skulle uppstå, är det viktigt att frekvensen snabbt kan stabiliseras. För att kunna göra detta används olika former av frekvensreglering. Det finns både automatiska och manuella sätt att reglera frekvensen. Automatisk frekvensreglering finns i många vattenkraftverk. Utrustningen som är kopplad till kraftverkets turbin, kan automatiskt öka eller minska elproduktionen utifrån den frekvens som råder.

Svängmassa – rörelseenergi som köper tid att rätta till obalanser

En tredje viktig systemtjänst som behövs för att snabbt kunna parera avvikelser i frekvensen är svängmassa – en rörelseenergi som turbiner och generatorer i de stora kraftverken kan erbjuda. När kraftverket slutat driva generatorn så fortsätter turbinerna tack vare sin rörelseenergi att snurra en stund till. På så sätt kan kraftverket fortsätta att producera el ett tag till. Något förenklat skulle man kunna säga att svängmassan köper tid som kan användas för att justera frekvensen. Ju tyngre generatorn och turbinsträngen är, desto längre kan detta fortsätta. Ju mer svängmassa vi har i vårt elsystem desto lättare är det att upprätthålla frekvensen och därmed stabilitet i elsystemet. Vattenkraft och kärnkraft har mycket svängmassa, medan väderberoende kraftslag som vind- och solkraft saknar denna egenskap. 

Effektreserven – när elproduktionen inte räcker till

Ett fjärde stöd för elsystemet är effektreserven som har en lite längre planeringshorisont. Effektreserven används vid tillfälliga lägen när vår elförbrukning ser ut att överstiga produktionen av el. Inte sällan används effektreserven under riktigt kalla vinterdagar när vårt behov av el är extra stort. Unipers anläggning Karlshamnsverket är en del av Svenska kraftnäts effektreserv under vinterperioden. Kraftverket kan snabbt startas upp och producera el med kort varsel när det behövs. På bara två timmar kan Karlshamnsverket gå från beredskap till produktion. 

 

Utan balans, ingen systemstabilitet

För att vi ska kunna upprätthålla systemstabilitet med både god tillgång på el och hög elkvalitet behöver vi ha balans mellan olika kraftslag. Idag står vindkraften för en dryg tiondel av Sveriges elproduktion. Detta fungerar väl eftersom vi samtidigt har vattenkraft och kärnkraft som kan användas de dagar när solen inte lyser och vinden inte blåser. Man skulle kunna säga att ju mer väderberoende kraft vi har, desto viktigare blir det att vi också har tillgång till vattenkraft och kärnkraft som också kan balansera systemet.

 

Hög elkvalitet och låga utsläpp – en kombination att vara stolt över

Vi kan vara riktigt stolta över det svenska elsystemet. Med hög elkvalitet och låga utsläpp av CO2 bidrar vårt elsystem till att det svenska samhället och våra grannländer kan minska sina utsläpp och bidra till ett bättre klimat. Företag från hela världen etablerar allt från fabriker till serverhallar här eftersom de vet att Sverige har en stabil och fossilfri tillgång på el. Stabil eltillgång har drivit Sveriges utveckling i mer än hundra år och gör det än idag. För att kunna möta en digitaliserad framtid som kräver mer el måste vi framtidssäkra elsystemet och säkerställa systemstabilitet, oavsett vilka andra utmaningar vi möter på vägen.

O3:an framför blå himmel

Läs mer om svängmassa - nyckeln till hög elkvalitet

Forsande spillvatten från damm | Uniper

Läs mer om reglerkraften - el i rätt tid och rätt mängd

Störningsreserven i beredskap | Uniper

Läs mer om störningsreserven - kraft i beredskap