Under den senaste tioårsperioden har produktionsmixen på den svenska elmarknaden ändrats kraftigt. Vindkraften har ökat från drygt 10 procent till knappt 25 procent och även solelen har ökat en hel del de senaste åren. Samtidigt har fyra kärnkraftsreaktorer tagits ur drift.
Det har lett till att frågan om hur stabilt elsystemet egentligen är allt oftare kommit in i den allmänna debatten.
I en ny studie från Energiforsk, inom ramen för forskningsprojektet Nepp, har en forskargrupp undersökt systemstabiliteten i det svenska elsystemet mellan 2015 och 2024, det vill säga hur stabilt elsystemet är under själva driften.
Då handlar det om frekvens- och spänningsstabilitet som inkluderar en rad funktioner, till exempel frekvensreserver, rotationsenergi, reaktiv effektreglering med mera. Vilket inte ska blandas ihop med effekttillräcklighet, det vill säga om det finns tillgänglig effekt när efterfrågan är hög.
Smärre frekvensavvikelser
En viktig del i studien har varit att undersöka hur frekvensavvikelserna utvecklats över tid. Här har forskarna använt den finska stamnätsoperatören Fingrids databas, som visar den nordiska systemfrekvensen med en upplösning på 0,1 sekunder.
– Det finns inga tecken på att systemstabiliteten har försämrats. Men det här har ju inte skett av sig självt. Det ligger en hel del arbete bakom detta. Man arbetar på ett annat sätt nu och det finns en större portfölj med stödtjänster, säger Mikael Odenberger, forskare på konsultföretaget Profu som genomfört studien.
När det gäller frekvensavvikelser (större än 0,1 Hz) kan man se att dessa har legat på cirka 2 procent år efter år från 2015 och att det främst handlar om smärre avvikelser. Längre och större frekvensavvikelser är väldigt ovanliga och det är svårt att se någon tydlig trend kring detta. Mellan 2020 och 2023 kan man dock se en viss ökning av större avvikelser.
– Exakt vad som ligger bakom respektive avvikelse har vi inte tittat på men det skulle kunna förklaras med att stödtjänsten FFR, som infördes från och med 2020, utvecklats efter hand under de första driftåren, säger Mikael Odenberger.
Rent tekniskt kan man gå mycket långt när det gäller att få in väderberoende produktion. Även om vårt elsystem kommer dubbleras, betyder inte det att felen måste bli större.
Ökad omsättning för stödtjänster
Forskarna har också tittat på kostnaderna för elförsörjningen. Här noterar de att omsättningen för frekvensrelaterade stödtjänster ökade kraftigt mellan 2020 och 2022.
Men det betyder inte nödvändigtvis att behoven har ökat i samma utsträckning enligt Mikael Odenberger.
– Kostnaderna för stödtjänsterna är beroende av marknadspriset på el och elpriset ökade ju kraftigt efter att kriget Ukraina satte igång, vilket påverkade omsättningen på stödtjänster, säger Mikael Odenberger.
– Det kan upplevas som att marknaden har ökat rejält genom införandet av nya stödtjänster, men i många fall handlar det om att samma anläggning som tidigare användes för både upp- och nedreglering nu upphandlas separat. Aktiveringen av stödtjänsterna har inte ökat nämnvärt, snarare tvärtom.
I studien konstaterar man också att kostnaden för stödtjänster enbart är en liten del av den totala elkostnaden.
– Det är väldigt låga kostnader att hålla elsystemet stabilt jämfört med att producera och distribuera elen, konstaterar Mikael Odenberger.
"Rent tekniskt kan man gå mycket långt"
Vad kan man då dra för slutsatser på lång sikt om systemet får ännu mer väderberoende kraft?
– Det finns inget enkelt svar på hur mycket det kan växa. Rent tekniskt kan man gå mycket långt när det gäller att få in väderberoende produktion. Även om vårt elsystem kommer dubbleras, betyder inte det att felen måste bli större, säger Mikael Odenberg.
– När man förändrar sammansättningen av tekniker så förändras tillgången till förmågorna som hanterar systemstabiliteten. Då kan Svenska kraftnät göra en kravställning gentemot marknadens aktörer eller skapa en ny stödtjänst. Det är klart att det finns många utmaningar, men de går att lösa med olika åtgärder, såväl tekniska som organisatoriska.
Studien Elsystemets stabilitet kan laddas ned på Energiforsks webb.
Johan Wickström
