Utan kärnkraft hotas Sverige av elbrist

Publicerad 2019-03-28  Dagens Nyheter

Ny kärnkraft behöver byggas för att Sverige inte ska

hotas av elbrist efter år 2040. Förnybar el från

vatten, vind och sol räcker inte för att skapa stabil

elförsörjning året runt, skriver Lars-Evald Kaliff,

energipolitisk debattör.

Utan el stannar Sverige. Delar av kollektivtrafiken slutar att

fungerar och telefonnäten slås ut. Hundratusentals

privatpersoner och företag drabbas.

Varar strömavbrottet ett dygn blir konsekvenserna allvarliga,

särskilt om det skulle inträffa vintertid med kallt väder. Och efter

48 timmar får många samhällsviktiga institutioner problem att

driva verksamheten vidare.

Hur kan vi garantera en stabil elproduktion? Vi står inför stora

utmaningar då detta ska göras utan stor klimatpåverkning och

uppnå de mål som satts internationellt.

Stora förhoppningar finns, som i en insändare på DN Åsikt,

på förnyelsebara elsystem som vind, sol och vatten. Utvecklingen

för dessa är mycket positiva. I det internationella energirådet

IEA:s senaste rapport framgår att teknikutvecklingen gått starkt

framåt för vind och sol och att produktionskostnaderna sjunkit

kraftigt.

De förnyelsebara energislagen ska få en huvuduppgift. För

svensk del ska elproduktionen vara baserad på dessa till 2040.

Det innebär att inga kärnkraftverk därefter ska vara i drift.

Frågan är om detta kommer att fungera och svara upp till

leveranssäkerhet och effektstabilitet i elnäten.

Utmaningen för förnyelsebar elproduktion är att nå

effektstabilitet med fungerande systemtjänster. Det handlar om

möjligheten att tillgodose effektbehovet vid varje tillfälle,

frekvensstabilitet, spänningsstabilitet och rotorvinkelstabilitet.

Frekvensstabilitet handlar om kraftsystemets förmåga att

hålla en stabil nivå vid normaldrift. Ett exempel är

rotationsenergi, som fås av stora roterande generatorer till

exempel vatten och kärnkraft, vilka motverkar

frekvensförändringar vid plötsliga händelser.

Svensk Kraftnät har i sin rapport "Långsiktsscenarier för

elsystemets utveckling fram till 2040" studerat detta närmare.

Rapporten visar en ökad risk för effektbrist med 100 procent

förnyelsebara energislag.

Svensk Kraftnät saknar verktyg att utifrån

marknadssimuleringsdata analysera det framtida systemets

spänningsstabilitet och rotorvinkelstabilitet. Analyserna visar en

kraftig reduktion av rotationsenergin mellan framför allt 2030

och 2040 i takt med avvecklingen av svensk kärnkraft.

Om inte åtgärder vidtas kommer systemets känslighet för

störningar att öka. Det kan leda till att manuell bortkoppling kan

bli en vanlig företeelse i framtiden.

Vi får ett mer svårbalanserat system med ökad volatilitet i

kraftsystemet. Det som förut varit mer förutsägbart blir mer

stokastiskt och variationerna fler och större.

Detta ställer nya krav på driften. En viss teknisk potential att

"förskjuta" elproduktion och elanvändning, till exempel med

hjälp av batterier, kan möjligen finnas, men för längre perioder

är lösningar svåra att se.

Vattenkraften kommer att spela en viktig roll för

balanseringen av systemet. Risken med denna lösning är att

livslängden på vattenkraften minskar eftersom denna inte är

konstruerad för detta.

Med avvecklingen av kärnkraftreaktorer har kraftsystemet 2040

färre synkrongeneratorer som är direkt anslutna till stamnätet.

Detta medför minskad rotationsenergi och minskar förmågan att

spänningsreglera och att dämpa effektpendlingar.

Simuleringsresultat visar dessutom att timmar med låg

rotationsenergi i högre utsträckning förekommer under timmar

med hög elanvändning, vilket ökar utmaningen att hålla en stabil

frekvensnivå.

Med nedläggning av kärnkraft minskar mängder dynamiskt

spänningsreglerande komponenter, främst i södra Sverige. Den

nya produktionen som tillkommer på lägre spänningsnivåer i

distributionsnäten kommer att ha svårt att ersätta

spänningsreglerande på stamnätsnivå.

Flexibilitet i användning och produktion är en stor

osäkerhetsfaktor som även får stor inverkan. Utan

förbrukningsflexibilitet och lagring finns stor risk att elpriserna

stiger kraftigt under delar av året och att systemtjänsterna inte

kommer att fungera fullt ut.

Vi går in i en osäker framtid. Egentligen finns det ingen som med

säkerhet kan säga att ett helt förnyelsebart elkraftsystem

kommer att fungera.

Svenska Kraftnät arbetar med olika aktörer för att analysera

utvecklingen. Myndigheten säger sig ha lösningar och åtgärder

på plats den dag som kärnkraften avvecklas.

Ett 100 procent förnyelsebart elsystem kan leda till effektbrist

och bortkopplingar med kortare eller längre strömavbrott. Det

drabbar vanliga människor, men även basindustri och nya

elintensiva företag som antagligen kommer att söka sig till andra

länder. Frågan är om vi kommer att på ett effektivt sätt klara den

omställning som krävs för klimatet vad gäller transportsektorn

och industrin med mer elförbrukning för att ersätta fossilkraft.

Finns det några andra alternativ som skulle kunna uppfylla

kraven om effektstabilitet och stabila systemtjänster för att

garantera ett fungerande elsystem, med bland annat stora

roterande generatorer? En utbyggnad av vattenkraften kan

uteslutas. Då återstår kärnkraften med en satsning på nya

reaktorer som kan vara i drift när befintliga fasas ut.

En sådan lösning har också fördelar med att det blir betydligt

billigare jämfört med 100 procent förnyelsebart produktion. Det

beror på kostnader för ny nätkapacitet, ny vattenkraft,

svängmassa, batterier och efterfrågeflexibilitet som direkt kan

hänföras till den föreslagna utbyggnaden av vind- och solkraft.

Den stora merkostnaden är dock att för ett 100 procent förnybart

system är livslängden för produktionsanläggningar och

svängmassa 20–25 år jämfört med ny kärnkraft på 60 år.

Merkostnaden för investeringar i 100 procent förnybar energi

blir över 1.000 miljarder kronor 2017–2090.