Skip to main content

SWECO-rapport om kärnkraftens bidrag till nätstabilitet och elkvalitet

Nyhet   •   Sep 14, 2016 12:01 CEST

Det är inte bara effektbalansen, det vill säga tillgången till el varje given sekund, som hotas vid en snabbavveckling av svensk kärnkraft. Ett annat problem är att kärnkraftens bidrag till stabiliteten i elnätet skulle gå förlorad, vilket i värsta fall kan leda till systemkollaps. Det visar en rapport som konsultföretaget SWECO tagit fram åt Uniper Sverige.

Rapporten påvisar tänkbara konsekvenser av en snabbavveckling av kärnkraften. Och vilka nya utmaningar och risker en fortsatt okontrollerad energiomställning kan innebära för elsystemet och indirekt för samhället.

- Det svenska elsystemet har ett av världens bästa elkvalitet, men elkvaliteten kommer att försämras till följd av mindre marginaler efter 2020, då bland annat fyra kärnkraftsreaktorer har fasats ut av kostnadsskäl, säger Johan Svenningsson, VD för det svenska ägarbolaget inom energikoncernen Uniper.

- Ett högteknologiskt samhälle som är uppkopplat i realtid kommer även framöver att kräva en hög elkvalitet. Därför måste vi redan nu förhålla oss till den förändring som elsystemet står inför. Hur ska elkvaliteten säkerställas och vem tar ansvaret för de systemtjänster i form av stabilitet och tillförlitlighet som kärnkraften levererar idag, frågar sig Johan Svenningsson.

- Jag föreslår därför att Svenska Kraftnätnät får i uppdrag att, i samråd med marknadens aktörer, utreda behovet av elkvalitet för samhället och industrin, belysa risker förknippade med sämre elkvalitet, och ange nivån på elkvalitet och hur den kan bibehållas.

Svängmassa – förutsättning för god elkvalitet

Elektricitet förbrukas i samma stund som det produceras, vilket ställer höga krav på synkronisering mellan elproduktion och eldistribution. Elsystemet måste i realtid kunna hantera förändringar i utbud och efterfrågan på el. För att det ska vara balans mellan produktion och förbrukning, bör spänningsfrekvensen i elnätet ligga på 50 Hz – inte mindre än 49,9 Hz och inte mer än 50,1 Hz.

Systemets förmåga att upprätthålla spänningsfrekvensen även vid snabba avvikelser, är beroende av den så kallade svängmassa de olika kraftslagen kan erbjuda. Med mycket svängmassa får systemet den tid som behövs för att justera spänningsfrekvensen och är därmed mer stabilt, elkvaliteten blir bättre. Med lite svängmassa är det svårare att upprätthålla spänningsfrekvensen, och systemet blir mindre stabilt, elkvaliteten försämras.

Kärnkraften och vattenkraften drivs av stora generatorer, som bidrar till en majoritet av svängmassan i systemet. Sol- och vindkraft bidrar i dagsläget inte till svängmassa, och ju högre andel väderberoende elproduktion desto mer instabilt blir systemet.

En spänningsfrekvens under 49,0 Hz leder till störningar i eldistributionen. Problemen kan börja med en mindre lokal störning, där frekvensfallet snabbt kan eskalera och spridas till andra områden, för att därefter orsaka en total systemkollaps med flera timmars avbrott i elförsörjningen över stora geografiska områden. För att minska riskerna vid ett frekvensfall, kan systemoperatören Svenska Kraftnät tvingas att koppla bort kunder och stänga ned utlandsförbindelser.

Simuleringar av tänkbara scenarier

Sweco har genomfört simuleringar av spänningsfrekvensen utifrån ett antal tänkbara scenarier, där samtliga scenarier utgår ifrån ett elsystem utan kärnkraft 2021.

Utan kärnkraft skulle elnätet inte klara att hålla frekvensen över 49 Hz vid en plötslig störning i systemet, under tre procent av tiden vilket skulle innebära en förhöjd risk cirka 11 dagar under ett år.

Skulle det därtill bli torrår då vattenkraften inte bidrar lika mycket med svängmassa, något vi kanske ser redan i år, skulle risken för motsvarande frekvensfall öka till hela 15 procent av tiden, vilket innebär cirka 55 dagar under ett år. Det ska ställas i relation till dagens situation där frekvensen normalt inte går under 49 Hz.

En snabbavveckling av svensk kärnkraft skulle enligt Swecos analys dessutom leda till en kraftigt ökad elimport, och därmed till ökade koldioxidutsläpp med motsvarande cirka 35 miljoner ton om året. Det är fel väg att gå.

Kommentarer (5)

    Denna välgjorda och viktiga SWECO-rapport pekar på något som ändå är känt sedan uppemot ett sekel men som ännu inte nått det allmänna eller politiska medvetandet. Examensarbeten på samma tema har gjorts vid våra universitet och högskolor med samma slutsatser; detta är vetenskap och beprövad erfarenhet.
    Man kan ställa många frågor: Hur lång tid ska det ta för viktig kunskap att diffundera ut till beslutsfattare? Är svenska samhället ett kunskapssamhälle? Hur hållbart blir samhället efter omställningen till ett "hållbart" samhälle? Tar den svenska modellen till sig kritik från visselblåsare och vem tar ansvar om omställningen inte blir hållbar?
    Vilar det lite Brexit över "omställningen" av energisystemet? En Pyrrhusseger att få leva med?

    - Carl Erik Magnusson - 2016-09-16 10:11 CEST

    Tack för din kommentar, Carl Erik! Dina frågeställningar är högst relevanta. Elsystemet har lagt grunden för Sveriges tillväxt och välfärd, och på Uniper delar vi din uppfattning att alla beslut kring framtidens energisystem måste bygga på grundläggande fakta och konsekvensanalyser inte minst från vetenskaplig forskning. Om vi låter ideologiska principer och emotionella överväganden styra i dessa viktiga vägval, riskerar vi att hamna i återvändsgränder som kan kosta samhället miljardbelopp. Det har vi inte råd med, varken utifrån ett samhällsekonomiskt perspektiv eller ett klimatperspektiv.

    - Torbjörn Larsson - 2016-09-16 11:12 CEST

    Tilläggas kan att Sveriges elsystem vid klimatmötet i Doah 2012 klassades som nummer ett i världen. Vilken bättre position strävar man efter genom en radikal omställning? En nolla?
    Det finns ett exempel som förskräcker; Storbrittannien, som ligger "före" oss i en radikal omstrukturering. Där hyser man tvivel om att klara elförsörjningen kommande vinter. Vad gör de ansvariga då? Hoppar av, liksom anstiftarna till Brexit?
    Följande klassiska ord, ibland tillskrivna Gaius Petronius, kan tjäna "androm till varnagel":
    »Vi tränade hårt, men varje gång vi började få fram fungerande system skulle vi omorganisera. Jag lärde mig senare i livet att vi är benägna att möta varje ny situation genom omorganisation, och också vilken underbar metod detta är för att skapa en illusion av framsteg medan den åstadkommer kaos, ineffektivitet och demoralisering …«

    - Carl Erik Magnusson - 2016-09-16 14:01 CEST

    Fast torsdagens beslut att bygga två kärnkraftsreaktorer vid Hinkley Point, i kombination med satsningar på CarbonCaptureStorage och förnybart, innebär att UK nu har en hållbar, långsiktig och realistisk plan för att både minska CO2-utsläppen kraftigt och samtidigt garantera leveranssäkerhet. Det kan jämföras med andra europeiska länder som kastat sig in i okontrollerad omställning, med ökade CO2-utsläpp och dysfunktionell elmarknad som följd. Samtidigt är det ju helt rätt som du är inne på: En gemensam energimarknad i EU hade varit billigare och bättre för klimatet. Tyvärr går utvecklingen i motsatt riktning med nationella lösningar och initiativ.

    - Torbjörn Larsson - 2016-09-16 16:47 CEST

    Hur kan vi ha en energiminister som tar fram egna fakta.

    Vattenfalls vindkraftssatsning resulterar i demontering av vindkraft. Även Fortum har problem med vindkraften.

    Turkiet bygger fyra stycken 1 200 MWs kärnkraftverk med en livslängd på 80 år för 150 miljarder. Kommer att leverera 30 till 40 TWh elenergi

    Våra 3000 vindkraftverk representerar en summa på 130 miljarder (45 miljoner per verk) och har gett 15 TWh men har en livslängd på endast 20 år. Måste nybyggas fyra gånger.

    Nu ska dessutom stabilitet och svängmassa i nätet tydligen avvecklas. Är det ingen som kan tala förnuft med Energimi
    nistern.

    - Carl-Åke Utterström - 2016-09-17 20:13 CEST

Lägg till kommentar

Kommentera

Genom att skicka din kommentar accepterar du att dina personuppgifter behandlas i enlighet med Mynewsdesks Integritetspolicy.