Bjärke Energi

Elbrist – vi förklarar

Begreppet ”elbrist” dyker ofta upp i debatten. Men då det inte alltid betyder samma sak riskerar det att leda till förvirring. Elbrist kan uppstå av tre orsaker: brist på elenergi, effektbrist och nätkapacitetsbrist.

 

Fakta: Tre typer av elbrist:

  • Elenergibrist – över året kan inte den efterfrågade elenergin produceras.
  • Effektbrist – vid ett givet tillfälle (timme) räcker inte den tillgängliga effekten i elproduktionen till.
  • Nätkapacitetsbrist – elenergi och effekt finns, men elnäten kan inte transportera den efterfrågade elen, det saknas nätkapacitet.

Om vi förutsätter att all utrustning i elleveranskedjan fungerar felfritt, som att alla elnät är hela och fungerar, så finns tre orsaker till elbrist, det vill säga att den el som efterfrågas inte når fram till elanvändaren: det kan vara brist på elenergi, det kan råda effektbrist eller så kan kapaciteten i elnäten vara otillräcklig.

 

Elproduktionen i Sverige

Den el som produceras i Sverige är till 98 procent fossilfri vilket innebär mycket låga klimatutsläpp. De olika kraftslagen samspelar med varandra på så vis att planerbar elproduktion, det vill säga vattenkraft, kärnkraft och kraftvärme balanserar de väderberoende kraftslagen som sol och vind.

Vattenkraft och kärnkraft svarar i dag för omkring 40 procent vardera av Sveriges totala elproduktion, medan kraftvärme och vindkraft står för cirka 10 procent vardera. El från solenergi ökar snabbt men har ännu inte nått över 0,5 procent av totala elproduktionen.

Vattenkraften använder vatten som bränsle och hur mycket el som kan produceras beror på nederbörden. Normalvärdet är cirka 65 TWh (Terawattimmar=miljarder kilowattimmar) men under år med lite nederbörd, så kallade torrår, kan produktionen bli nedåt 50 TWh, medan våtår kan ge uppåt 80 TWh.

 

Brist på elenergi

I Sverige använder vi varje år ungefär 140 TWh och vanligtvis är inhemsk elproduktion tillräcklig för att täcka behovet av elenergi. Sedan år 2011 har Sverige producerat mer elenergi under året än vi använt i landet och vi har därför kunnat exportera till länderna omkring oss. År 2010 hade vi senast en nettoimport, som berodde på ovanligt låg kärnkraftsproduktion och en hög elanvändning över året.

Under lång tid har det funnit ett väl utvecklat samarbete mellan de nordiska länderna som på ett effektivt sätt kunnat utnyttja den goda tillgången på vattenkraft i Sverige och Norge. Under normala och våta år har vattenkraften möjliggjort export av el till Danmark och Finland, som då inte behövt använda dyrare fossilbaserad elproduktion. Under torra år har däremot Sverige och Norge kunnat importera el från Danmark och Finland i stället för att själva behöva hålla dyr och ofta fossilbaserad elproduktion i beredskap.

Handeln med el över nationsgränserna beror på elpriset i de olika länderna. Det innebär att import och export egentligen inte är helt lämpliga begrepp för att beskriva om det råder brist på elenergi eller inte. En stor nettoimport kan bero på flera faktorer och behöver inte nödvändigtvis innebära att det råder nationell brist på el. Förklaringen är att det helt enkelt är billigare att köpa el från utlandet än att producera elen nationellt. På samma sätt innebär den svenska exporten att den svenska elen är billigare än den som produceras i det importerande landet. En indikator på brist på elenergi skulle kunna vara hur den genomsnittliga elprisnivån ligger i förhållande till omvärlden.

För närvarande pekar allt på att den svenska nettoexporten av el blir rekordstor i år. Förklaringar är att svensk elproduktion sedan förra årets torka ersätter lägre vattenkraftproduktion i Norge, låg vindkraftsproduktion i Danmark och en svag kraftbalans i Finland.

Efterhand som hydrologin i Norge och kraftbalansen i Finland förstärks kommer den svenska nettoexporten sannolikt att minska. Det säger dock inte med nödvändighet något om den svenska elbalansen. Och vid ett torrår skulle Sverige sannolikt nettoimportera el från omvärlden, vilket dock inte med nödvändighet skulle vara detsamma som att säga att vi har elbrist kopplad till elenergi.

 

Effektbrist

Medan behovet av elenergi beskriver hur mycket el som används över en viss tidsperiod, ofta ett år, så avser effektbehovet hur mycket el som efterfrågas vid ett givet tillfälle uttryckt i till exempel kilowatt (kW). Under vintern när det är kallt och industrin går för fullt är behovet av effekt som störst i Sverige.

Det statliga affärsverket Svenska kraftnät har ansvaret för kraftbalansen i Sverige, vilket innebär att hela tiden se till att användning och produktion av el möts. Varje år publicerar Svenska kraftnät en rapport om kraftbalansen, med en analys av föregående vinter och en prognos för kommande vinter. Det högsta effektbehovet föregående vinter var förhållandevis lågt, 25 200 MW (Megawatt=tusen kilowatt). Vid det aktuella tillfället täckte svensk elproduktion 24 500 MW medan 700 MW fick importeras.

För kommande vinter bedöms importbehovet under en normalvinter vara 1 000 MW och under en så kallad tioårsvinter 2 000 MW. Effektmarginalerna krymper, bland annat beroende på att en reaktor i Ringhals läggs ned senare i år. När ännu en reaktor i Ringhals läggs ned år 2020 konstaterar Svenska kraftnät att kraftbalansen försämras ytterligare. Utöver detta finns det risk för nedläggning av kraftvärmeverk i närtid på upp till 700 MW.

Den pågående utbyggnaden av vindkraft ger visserligen hela tiden tillskott av effekt, men till skillnad från kraftvärme, vatten- och kärnkraft är inte denna kraftproduktion planerbar. Svenska kraftnät värderar därför kraftslagen olika när det gäller deras tillgängliga effekt vid de tillfällen som efterfrågan på el är som högst. I deras prognos antas till exempel 90 procent av den installerade effekten i kärnkraften som tillgänglig vid en ansträngd situation, medan den tillgängliga effekten för vindkraften uppskattas till 9 procent av installerad effekt.

Risken för en situation av effektbrist ökar därmed i närtid då importmöjligheterna inte heller är obegränsade. För att minska denna risk har Svenska kraftnät enligt lag upphandlat en effektreserv. I denna ingår för närvarande cirka 560 MW elproduktion, i form av det oljeeldade Karlshamnsverket, och cirka 200 MW i förbrukningsreducering där vissa elanvändare (industrier) mot ersättning kan dra ned sin elförbrukning. I sista hand har Svenska kraftnät möjlighet att beordra elnätsföretagen att koppla bort elanvändare enligt ett roterande schema.

 

Nätkapacitetsbrist

Det svenska elnätet började byggas ut tidigt jämfört med andra länder. Redan i slutet av 1930-talet samkördes svenska kraftverk i hela landet. Mycket av nätutbyggnaden skedde under 1960- och 70-talet, inte minst lokala elnät med en spänning på 0,4 till 20 kV (kilovolt) och regionala nät, som ligger på mellan 40 till 130 kV. Stora delar av dagens elnät är således ursprungligen dimensionerade på bedömningar om en befolkningstillväxt och industriutveckling för nästan femtio år sedan.

Sedan cirka två år tillbaka har signaler kommit om att nya elanvändare inte kan anslutas till nätet eller att verksamheter som vill utöka elanvändningen inte kan göra det på olika platser i landet. Det finns flera förklaringar till detta; ökad befolkning, urbanisering, digitalisering på elanvändarsidan och mer ansluten vindkraft på eltillförselsidan (det senare främst på regionnätnivå). Detta har gjort att elnätens överföringskapacitet slagit i taket, elnäten har blivit trånga i vissa delar av landet och det kan gälla såväl kundernas uttag som elproducenterna inmatning av el.

Kraven på elnäten förväntas dessutom att öka. Bostadsbyggandet fortsätter och industrier vill expandera eller konvertera till mer elbaserade processer. Nya industrier med hög elanvändning, som serverhallar och batterifabriker, ser Sverige som ett intressant land för etablering. I transportsektorn är en elektrifiering av fordonssektorn på gång liksom en utbyggnad av spårbunden trafik.

Vidare ställer den fortsatta omställningen av energisystemet nya krav på elnäten. Mer vindkraft och solceller kopplas in på andra spänningsnivåer än den traditionella elproduktionen. Den ökade andelen icke-planerbar kraft ökar också behovet av flexibilitet i elsystemet, inte minst i elanvändningen.

Nätkapacitetsbristen innebär att elnätet inte är tillräckligt dimensionerat för att kunna mata ut (eller mata in) den el som kunderna efterfrågar. Batterifabriker har fått söka alternativa lokaliseringar och befintlig industri planerar att bygga egna elledningar. På sina håll i landet förvärras problemet av att kraftvärmeverk tas ur drift, vilket minskar den lokala elproduktionskapaciteten och därmed ökar behovet av att överföra el från stamnätet.

För Svenska kraftnät, som har hand om det svenska stamnätet, är nätkapacitetsbrist en av de viktigaste frågorna. Upp emot 100 miljarder kronor ska satsas på riksnivå fram till år 2040 för att modernisera elnätet.

 

Har vi eller kan vi få elbrist?

Mot bakgrund av tre möjliga orsaker till elbrist så kan situationen sammanfattas:

Ingen risk finns just nu för elenergibrist då vi i hög grad är sammankopplade med omvärlden.

När det gäller effektbrist blir läget allvarligare när ytterligare två reaktorer och sannolikt även vissa kraftvärmeverk läggs ned. Svenska kraftnät ser krympande marginaler och tillkommande effekt från vindkraften har inte samma tillgänglighet som nedlagd kärnkraft och kraftvärme.

Nätkapacitetsbristen är ett faktum. Vi ser redan att vi behöver anpassa oss efter denna utmaning. För att förbättra läget pågår ett arbete – ”Samling för nätkapacitet”, som Energiföretagen Sverige leder i samarbete med många andra samhällsintressenter – för att ta fram lösningar både på kort och lång sikt. Redovisning sker i början av oktober 2019 till energiministern.

 

 

Källa: Energiföretagen