Trångt i elnäten

Det känns som en repris från vintern ett knappt år sedan. Varningar för elbrist i Stockholm, minimal produktion från vindkraften, fullt utnyttjande av vattenkraften och fortsatta planer på kärnkraftsnedläggning. Är det inte dags att ta konsekvenserna och göra något vettigt innan det är alldeles för sent?

Kol i Tyskland
De senaste dagarna har vi haft ett hyfsat stabilt högtryck över Sverige och stora delar av Europa. Absolut inget extremt, men tillräckligt för att dra slutsatser.

Allra intressantast är det kanske i Tyskland. Där har nu vindkraften levererat mellan fyra och tio procent av elproduktionen några dagar, medan landets solpaneler stått för mellan tre och fyra procent. Brunkol, stenkol och rysk gas har tillsammans stått för ungefär 60 procent och kärnkraften för uppåt 15 procent.

Som tur är spelar det inte så stor roll. Tyskland har gott om kolkraftverk och de kraftverk för stenkol som planeras att läggas ner ersätts med gaskraftverk. Ingen (utom möjligen de gröna) skulle komma på tanken att riskera att utsätta den tyska industrin för elbrist.

Sverige i genomsnitt
I Sverige är det fortfarande andra tongångar. ”Vi kan ersätta baskraft med vindkraft” är ett mantra som hörs från de mest osannolika håll. Det gäller inte minst våra högskolor.

Problemet är som vanligt att man räknar installerad effekt och genomsnittlig energiförbrukning. Ett energiöverskott i september kan balansera ett underskott i januari. I genomsnitt är allt bra.

Gnissel i leden
Men det börjar höras allt fler varningar. Nyligen kom en varning från Energiföretagen, där man påpekar att det redan är fullt i elnäten på många håll. I många områden är det fullt i elnäten och på en del ställen måste man säga nej till industrietableringar. Elnätet räcker inte till och det tar lång tid att bygga ifatt.

Var skall man bygga?
Det enkla svaret på kapacitetsbristen är förstås att nätföretagen måste förstärka sina elnät, men frågan är vart näten skall gå. Vem vill satsa miljarder på att förstärka elnäten till Forsmark, Oskarshamn eller Ringhals för att sedan stå med nya nät och ingen elproduktion?

Att bygga nya nät från de tänkta nya vindkraftsparkerna hjälper inte heller. Man måste ha el hela tiden – inte bara när det blåser. Och nya ledningar från vattenkraftverken i norra Sverige hjälper inte. När det är kallt, som nu, används redan all tillgänglig kapacitet.

Måste bestämma sig
Nej, de trånga elnäten lär vi nog få leva med så länge vi inte har ordning på elproduktionen. Det behövs helt enkelt en långsiktig och fungerande plan för var och hur el skall produceras. Om det tar 10-15 år att bygga nya elnät måste vi veta var elen skall produceras om 25-40 år.

Vi har helt enkelt inte råd att fjanta oss. Eller rättare sagt – politikerna måste ta långsiktiga beslut. Det går att lägga ner kärnkraft om man samtidigt bygger upp motsvarande kapacitet med värmekraftverk baserade på kol, olja, gas eller ved.

Men dagens plan – att ersätta kärnkraften med vindkraft – fungerar bara i genomsnitt. Den fungerar inte i verkligheten.

Vattenkraften är intecknad
De flesta miljöpolitiker lyfter fram vattenkraften som den stora räddaren. Den skall buffra vindkraften, samtidigt som vindkraften håller vattenmagasinen fyllda. Kombinationen verkar både elegant och hållbar.

Problemet är förstås att vattenkraftens maxeffekt redan är intecknad. De senaste dagarna har Sverige dagtid legat runt 12,5 GW vattenkraft och det är ungefär vad som går att ta ut i praktiken. Den extra överföringskapacitet som planeras norrut är i första hand avsedd för vindkraftsel. Vattenkraften har redan tillräcklig överföringskapacitet.

Stockholm och Göteborg
Förra året gick jag igenom elproduktionen i de olika elområdena (Västanvind och solel kan ingen lita på). Elområde SE3, med både Stockholm och Göteborg, är det i särklass mest energislukande, med ett effektbehov på över 15 GW när det är kallt. Älvarna i norr bidrar med ca 6,5 GW, men det räcker inte långt. Dessutom måste ca 4 GW skickas vidare söderut för att undvika att släcka ner Skåne och Blekinge.

Som tur är har elområde SE3 massor av egen produktionskapacitet. Hela 11,5 GW produceras lokalt, det mesta i de tre kärnkraftverken (ca 8,7 GW tidigare i år) som alla ligger i SE3. Resten kommer från värmekraftverk och vattenkraftverk. De 1,4 GW som kan importeras från Norge skickas i princip vidare till Finland.

Reaktorerna kopplas bort
Den här vintern har vi inte längre tillgång till 8,7 GW från kärnkraften. R2-reaktorn i Ringhals går på halv effekt efter ett generatorhaveri sent i höstas. Reparationerna beräknas vara klara i slutet av april. 8,2 GW räcker långt, men bortfallet av nästan 0,5 GW har höjt elpriset ganska ordentligt.

Gissningsvis lägger inte Vattenfall särskilt många strån i kors för att reparera R2. Den skall ändå läggas ner i år, senast 31 december. En rimlig gissning är att reparationerna avbryts ganska snart och att nedläggningen startas omgående.
Så det kanske kan vara kul att gå igenom status för de olika reaktorerna. Åtminstone tycker jag det.

Barsebäck är borta
Låt oss börja i Barsebäck. De två reaktorerna, B1 (0,63 GW) och B2 (0,63 GW) är borta sedan länge. B1 stängdes 1999 och B2 2005. Resultatet blev ett elunderskott i Skåne och Blekinge som lett till stora problem och höga priser. Elkunderna i södra Sverige betalar en extra avgift för sitt elnät. Med Barsebäck försvann 1,3 GW.

Oskarshamn försvinner nog
I Oskarshamn fanns för några år sedan tre reaktorer, O1 (0,5 GW), O2 (0,63 GW) och O3 (1,45 GW). O2 moderniserades helt 2013, men efter två år när allt var klart bestämde man sig för att i stället lägga ner reaktorn. Ett ganska fantastiskt slöseri. Där försvann 0,65 GW.

O1 stod näst i tur. Den lades ner 2017. Där rök ytterligare 0,5 GW.

I Oskarshamn finns därför bara den stora O3-reaktorn kvar i drift. Den är i princip godkänd till 2045, men går att köra betydligt längre än så.

Men det finns ett krux. Efter Fukushima-katastrofen kom krav på förstärkt kylning av härden. Den uppgraderingen måste göras före utgången av 2020 och risken är nog stor att det får bli en ursäkt för nedläggning framåt slutet av nästa år. Då försvinner 1,65 GW.

Här talar vi alltså om ett onödigt bortfall på mellan 1,15 och 2,8 GW. Med lite modernisering skulle förmodligen Oskarshamn i stället ha kunnat ge en bra bit över 3 GW, kanske uppåt 4 GW i många, många år till.

Ringhals kopplar av
Ringhals har fyra reaktorer, R1 (0,86 GW), R2 (0,87 GW), R3 (1,0 GW) och R4 (1,0 GW). Ringhals sköter elförsörjningen åt västkusten, inklusive Göteborg.

Alla de här reaktorerna kan drivas i många år till, men Vattenfall har bestämt sig för att lägga ner två av dem för att få upp elpriset. R2 skall läggas ner i år (senast 31 december) och R1 skall läggas ner 2020 (senast 31 december). Det finns ingen teknisk anledning att lägga ner reaktorerna. Driften är nästan hundraprocentig och 2018 producerades hela 30,7 TWh.

Men som sagt, R2 går just nu på halv effekt och Vattenfall drar förmodligen benen efter sig i väntan på nedstängning.
Med R1 och R2 borta tappar Västsverige 1,7 GW. Det snyter man inte ur näsan.

Forsmark tuffar på
I Forsmark finns tre reaktorer, F1 (1,23 GW), F2 (1,03 GW) och F3 (1,23 GW). De är otroligt viktiga för Storstockholms elförsörjning och för ögonblicket finns inga planer på snabbnedläggning. Men politiskt finns fortfarande planer på en avveckling inom relativt kort tid.

Massor av el
Om vi summerar alla de moderna reaktorerna (inklusive de som lagts ner ”i onödan”) hamnar vi på 11,3 GW. Det är ungefär 3 GW mer än vi har idag. Med lite vettig uppgradering av anläggningarna skulle man säkert kunnat plocka ut 14 GW eller mer. Det skulle utan problem lösa våra energiproblem de närmaste årtiondena.

I stället står vi snart med mindre än 7 GW och kanske mindre än 5,5 GW om O3 stänger nästa år. Då har vi lyckats halvera produktionen av el från kärnkraften. Detta trots att alla reaktorerna utan större problem skulle kunna köras i 50 år till. Långt innan dess är generation fyra i volymproduktion.

Kolkraft
Men herregud – varför gnäller jag. Det finns gott om företag i världen som tillverkar kolkraftverk och gaskraftverk. Ta bara ett kolkraftverk som Vattenfallägda Moorburg utanför Hamburg. Det kan producera 1,6 GW med hög verkningsgrad (i förhållande till andra kolkraftverk) och hög rening av utsläppen (i förhållande till andra kolkraftverk).

Det räcker att komplettera Forsmark, Oskarshamn och Ringhals med var sitt Moorburg-kraftverk för att klara de närmaste två årens kärnkraftsnedläggningar. Med en anläggning i Barsebäck och ytterligare några kraftverk i Oskarshamn, Forsmark och Ringhals går det att lägga ner alla reaktorer utan att skapa problem med elnäten.

Så vad väntar vi på?

7 Responses to “Trångt i elnäten”

  1. Varför inte bygga ett pumpkraftverk mellan Vänern och Vättern. Minsta avståndet mellan dessa är ca 50 km och höjdskillnaden 44 m. 1,9 · 10^9 m2 · 0,1 m · 1000 kg/m3 · 44 m · 9,8 m/s2 / 3600 s = 22,8 GWh. Alltså 1 dm reglering som kan användas för utjämning över dygnet. Den långa ledningen gör regleringen trög, men ju högre installerad effekt det är, desto bättre. Som jämförelse, kostnad för två tågtunnlar 50 km ca 11 G€.

  2. Hej Kenneth

    Intressant tanke, men varför så liten skala. Du kalkylerar visserligen med ett kraftverk i samma storlek som Harsprånget (knappt 1 GW), men det räcker inte långt för att klara kalla vinterdagar utan vind och kärnkraft. En dag räcker inte det heller.

    Nej, låt oss satsa ordentligt. Vi behöver en maxeffekt runt 8 GW för att ersätta kärnkraften och en buffert på en vecka för att klara kommande rysskyla. En vecka med högtryck, kyl och svaga vindar är absolut inget onormalt (vi hade det med god marginal förra året).

    8 GW motsvarar maxeffekten från våra 35 största vattenkraftverk. Det blir alltså en ganska kraftfull anläggning och rediga tunnlar.

    En vecka med den effekten blir 1,3 TWh. Vi kanske kan nöja oss med 1 TWh, men vi måste också räkna med ganska ordentliga förluster. Din decimeter blir nog åtminstone 5 m och jag gissar att invånarna i Jönköping kommer att bli ordentligt irriterade och våta (dränkta). Alla vi som kör E4 vet ju hur nära vattnet de lägsta delarna av Jönköping är. Men med ett par långa broar över Jönköping kan kanske bilisterna hålla däcken torra.

    Pumpkraft i de här storleksordningarna är varken enkelt eller billigt, inte ens när man har två så praktiska sjöar som Vänern och Vättern. Men visst är det kul tankeexperiment.

    /göte.

  3. Det finns en hake med lösningen med pumpkraftverk. Antag att man ska klara att kompensera under en vecka för bortfall av vindkraft. Men efter en vecka måste man pumpa upp vatten motsvarande en veckas förbrukning i tillägg till att man måste leverera till elnätet. Detta innebär att under en vecka måste man leverera dubbla mängden el från vindkraften jämfört med den som man kompenserar för.
    Detta innebär att man aldrig kan använda mera än halva den installerade effekten för att leverera till kraftnätet och i verkligheten betydligt mindre.

  4. Man kan ju sänka nivån 5 m också. Så blir man torr i Jönköping, men hur går det med Göta Kanal? Jag satte 1 dm för det är vad jag tror skulle vara möjligt att få igenom miljödomstolen……

  5. Har inte mycket varma känslor för kol men en dag som idag så är det ju ganska enkelt val jämfört med vind och sol. Tex Danmark producerar ikväll ca 250 MW med tusentals vindkraftverk. Måste väl vara något slags bottenrekord.

  6. Vindkraften i Tyskland stod idag för fyra procent av elproduktionen. Det är ändå fyra gånger mer än solenergin, som nådde en procent. I Danmark ligger vindkraften just nu på fyra procent av produktionen och lite över tre procent av förbrukningen. I Sverige körs vattenkraften på maxnivå (strax över 13 GW tidigare idag), medan vindkraften pendlar runt fem procent.

    Det innebär inte att vindkraften är meningslös överallt, men det är löjligt lätt att bevisa att vindkraften inte har i en effektbudget att göra. Det hjälper inte att importera vindkraft från grannländer när vindarna är svaga överallt. Vindkraften måste alltid buffras till hundra procent.

    Och det där med att höja eller sänka Vättern med fem meter. Naturligtvis är det otänkbart (men en roande tanke). Energilagring i större skalla är nästan alltid ekonomiskt och praktiskt omöjlig. Och som Thorbjörn påpekar – under vintern är det inte ens lätt att hitta överskottskraft att ladda lagren med.
    Då är det fantastiskt mycket vettigare och billigare att dra igång ett antal fossildrivna kraftverk för att klara de perioder då det inte blåser.

    I särklass mest vettigt och ekonomiskt är naturligtvis att behålla och bygga ut kärnkraften. Men det vet väl alla vid det här laget.

    /göte

  7. EON hade krismöte om elbrist idag med skånepolitiker enligt Sverige idag (13:25 från slutet). Lät som det var elnätet och användandet av el som är problemet, inte att det produceras för lite i närheten av konsumenterna. Misstänker att behålla Ringhals inte var uppe på tal..
    För övrigt lyckades Danmark komma ner till ca 80 MW under natten. Sanslöst dåligt.