Hur påverkar vädrets makter elproduktionen?
Hur kan mängden snö i fjällen påverka hur vi får el i eluttaget? Beatriz Quesada Montano, hydrolog på Uniper, reder ut begreppen kring vädrets påverkan på elproduktionen.
Beatriz Quesada Montano kommer från Costa Rica, där hon studerade meterologi innan hon kom till Uppsala universitet 2009 för att ta sin master och sedan även doktorsexamen inom hydrologi. På Uniper ingår hon i en vattenoptimeringsgrupp där hon arbetar med olika hydrologiska modeller som ger prognoser för vattenflödena inom vattenkraften. Prognoserna sträcker sig olika långt framåt, upptill ett år, och de används som ett beslutsstöd för hur mycket vatten man kan räkna med den närmaste framtiden.
– Vår grupp fungerar som ett stöd för organisationen så att vi kan ta välgrundade beslut kring hur vi ska reglera flödena och elproduktionen inom vattenkraften.
Ibland kan olika prognoser ge olika svar. Då gäller det för Beatriz att kunna förklara vilken prognos hon tror mest på och kunna värdera osäkerheten i de olika prognoserna. För vattenkraften är vattenflödena av naturliga skäl viktiga att ha koll på, då vattnet är själva bränslet i elproduktionen.
– Mängden nederbörd påverkar också. Ett regnigt år, eller ett år med mycket snö, finns det mycket vatten att tillgå i systemet. Torra år ger låg tillrinning och därmed låga magasinfyllnadsgrader som i förlängning leder till höga priser för konsumenterna och minskad elproduktion inom vattenkraften.
Snömagasinen – en naturlig bränsledepå
Det är inte bara mängden nederbörd som påverkar vattenflödena, utan även temperaturen. Men det går att kontrollera vattenflödet till vattenkraften trots dessa väderfaktorer. Beatriz förklararar:
– Uppe i fjällen samlas snön på vintern. Det är en faktor som vi inte styr över. Men när vårfloden börjar, samlas vattnet upp i reglerade dammar, så kallade vattenmagasin, och dessa kan vi reglera så att vi har koll på vattenflödet ner i vattenkraftverken. Men det finns en begränsning i hur mycket vatten vi kan spara i vattenmagasinen, smälter snön väldigt fort kan en del vatten gå till spillo. En jämnare vårflod är därför att föredra.
Genom att mäta snödjupet i fjällområdena kan vi göra prognoser på hur stor tillrinningen i vattenmagasinen blir när väl vårfloden sätter igång. Men det är inte bara mängden vatten från vårfloden som påverkar elproduktionen, utan även den nederbörd som kommer under resten av året har betydelse.
Sverige behöver ett elsystem i balans
Tillgången på vind påverkar också elproduktionen, den är dock inte lika lätt att prognostisera. Under de senaste åren har andelen vindkraft ökat betydligt. I takt med att detta sker, ökar också behovet av vattenkraften då den är unik i sitt bidrag av fossilfri baskraft och reglerkapacitet.
− I början av året gick vattenkraften på högvarv för att hantera ett ökat effektbehov samt för att balansera vindkraftsproduktionen, varvid fyllnadsgraden i vattenmagasinen sjönk kraftigt under några veckor. Sedan slutet av mars har snömagasinen gått från ett underskott på 2,5 TWh till att nu uppnå normal nivå, huvudsakligen för att det kalla vädret försenar snösmältningen, berättar Beatriz och utvecklar:
– För att elsystemet ska vara i balans måste frekvensen i elsystemet hållas mellan 49,9 och 50,1 Hz. När förbrukningen stiger, faller frekvensen, vilket måste kompenseras genom ökad produktion. Om frekvensen faller under en viss kritisk nivå, ökar risken för att elektrisk utrustning skadas. Under 49 Hz riskerar stora delar av Sverige mörkläggas – vilket skulle orsaka omfattande problem för hela samhället.
Utmärkande för vattenkraften är att den är förnybar och lätt att reglera. Med det menas dess förmåga att snabbt kunna anpassa produktionen när efterfrågan ändras. Om vi i framtiden vill ha stabil tillgång till fossilfri el, krävs att det finns balans mellan väderberoende kraftslag, som gör elen billigare när vädret är gynnsamt, och stabila och reglerbara kraftslag som ser till att systemet alltid fungerar – såsom vattenkraft och kärnkraft.
– Det är häftigt att tänka att mina prognoser kring vattenflödena i förlängningen påverkar hela elsystemets stabilitet, avslutar Beatriz.