El åt alla! Stamnätet band ihop Sverige

2022-03-05 08:00  

TEKNIKHISTORIA. De stora vattenkraftstillgångarna fanns i norr. De stora behoven fanns i söder. För att elektriciteten skulle komma hela landet till godo behövdes ett nationellt elnät – men för att bygga det måste arga rivaler lära sig samarbeta.

Som ”startsträcka” i det svenska elnätet brukar man betrakta den 15 kilometer långa ledningen mellan Hällsjön och Grängesberg i Dalarna. Den togs i bruk 1893 av Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (Asea) under ledning av tekniska chefen Ernst Danielson. Från fyra parallella vattenkraftsturbiner i ett vattenfall vid sjön, lyckades man överföra 300 kilowatt med spänningen 9 500 volt till en järnmalmsgruva i Grängesberg. 

Den långa kraftöverföringen blev möjlig tack vare trefas växelström, en teknik som Asea-ingenjören Jonas Wenström nyligen hade utvecklat. Eftersom växelström kan transformeras från lågspänning till högspänning, kan den skickas över längre sträckor utan de överföringsförluster som uppstår när man använder likström.

Wenströms uppfinning blev snabbt betydelsefull för industrin. Tidigare hade man varit tvungen att bygga elektrifierade anläggningar intill strömmande vatten för att producera sin el på plats. Nu fick man större frihet att välja var nya bruk och fabriker skulle placeras, samtidigt som även avsides belägna vattendrag öppnades för elproduktion. 

Stad efter stad utrustades med lokala ledningsnät och lystes upp av ångdrivna elverk. På landsbygden bildades elföreningar, som byggde egna småskaliga nät kopplade till gemensamt ägda ”bykraftverk” i åar och forsar. Vid början av 1900-talet hade Sverige mängder av lokala elnät utan anslutning till varandra.

Sverige hade 15 relativt oberoende regionala nät

Det första statliga vattenkraftsprojektet, Olidan i Göta älv, färdigställdes 1910 av Kungliga Vattenfallsstyrelsen (dagens Vattenfall). Snart började Vattenfall även elektrifiera järnvägarna, och 1921 kunde de bygga ihop två stora regionala nät i Syd- och Mellansverige. Förbindelsen kallades Västra stamlinjen. De 315 kilometer långa luftledningarna löpte mellan Västerås och Trollhättan, och linjespänningen på 130 kilovolt var Europas dittills högsta. 

Tack vare stamlinjen kunde man samköra Olidan med det nybyggda kraftverket i Älvkarleby, så att det ena verket kunde kompensera när det rådde effektbrist i det andra. Och fördelarna med samkörningen gav upphov till idén om ett gemensamt system av stamlinjer – ett ”stamnät”. 

Men ännu på 1930-talet hade Sverige 15 relativt oberoende regionala nät, samtidigt som det knappt fanns några outbyggda vattendrag kvar i de södra och mellersta delarna av landet.

Jonas Wenströms uppfinningar lade grunden för Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (Asea) och gjorde det även möjligt att bygga Sveriges första trefas kraftstation vid Hällsjön i Dalarna. Den 15 kilometer långa ledningen mellan Hällsjön och Grängesberg anses vara ”startsträckan” för det svenska stamnätet. Foto: ALBIN ANDERSSON/TEKNISKA MUSEET

I de stora norrländska älvarna såg man potential till elproduktion i svindlande volymer, men inga ledningar fanns mellan Norrland och Mellansverige. Om vattenkraft från norr skulle nå landets södra delar, behövdes ett nationellt elnät. Och Kungliga Vattenfallsstyrelsen tog för givet att de själva skulle bygga det. 

Men vid mitten av 30-talet startade en privat konkurrent, Krångede AB, ett nytt kraftverk i Indalsälven i Jämtland. Verket var till effekt och produktion det dittills största i landet, vilket kanske var illa nog i Vattenfalls ögon. 

Men framför allt hade ägarkonsortiet, bestående av Stockholms Elektricitetsverk tillsammans med SKF, Sandvikens Jernverk, Korsnäs Sågverksaktiebolag och Fagersta bruk, byggt kraftverket i syfte att producera el till södra delen av landet. Och de skulle transportera elkraften genom egna ledningar.

Personal vid Asea:s Emausverkstad i Västerås 1915, vid statorn till en 1 300 kva generator avsedd för växelström. Foto: TEKNISKA MUSEET

År 1936 kunde el för första gången skickas från Norrland till Mellansverige, genom en 360 kilometer lång ledning från kraftverket via Ljusdal och Ockelbo till en transformatorstation i Horndal i Dalarna. Förbindelsen kallades Krångedelinjen och var Sveriges första 220-kilovoltsledning.

Stamnätsbyggandet en nationell angelägenhet

Än värre blev det när Vattenfall på omvägar fick veta att ännu en konkurrent, Sydsvenska Kraftaktiebolaget (dagens Eon Sverige AB), köpt in sig i Krångedegruppen. Vattenfall hade planerat att bygga en egen ledning från Indalsälven, och genom den leverera överskottskraft till Sydsvenska Kraftaktiebolagets regionala nät i södra Sverige. Men nu visade det sig att konkurrenten på eget bevåg tänkte dra Krångedelinjen vidare från Horndal ner till Nässjö, delvis parallellt med Vattenfalls planerade ledning.

”Detta gick mig djupt till sinnes”, skrev Vattenfallsstyrelsens generaldirektör Gösta Malm i bevarade anteckningar. Han ansåg att stamnätsbyggandet var en nationell angelägenhet som skulle samordnas centralt, och i en skrivelse till regeringen fördömde Vattenfall de privata kraftbolagens agerande i skarpa ordalag: 

”Som ganska anmärkningsvärt betecknar styrelsen att denna för södra Sverige och för hela landets elektrifiering utomordentligt betydelsefulla fråga behandlats under bevarande av ängslig sekretess och utan någon som helst kontakt med den myndighet som har till uppgift att verka för en rationell elektrifiering av landet”, skrev man, och fortsatte: 

”Det torde knappast vara riktigt att en för landet och särskilt för Sydsverige så vital fråga avgöres bakom lyckta dörrar.”

Vattenfall hade planerat att bygga en egen ledning från Indalsälven, men det privata Krångede AB:s planer satte käppar i hjulen. Krångede kraftverk, här i en bild från byggnadsarbetet i juli 1935, vid Krångeforsarna i Indalsälven blev Sveriges dittills största kraftverket sett till effekt och produktion. Foto: TEKNISKA MUSEET

En statlig utredning landade i att Vattenfall och de privata aktörerna fick lov att samarbeta, och tack vare detta kunde man 1938 börja samköra kraftverk från Norrbotten till Skåne. 

Utredningen räknade med att de två ledningarna söderut från Indalsälven – Krångedes och Vattenfalls – skulle få kompletteras med ytterligare två förbindelser, men att de inte skulle behöva byggas förrän 1950 respektive 1960. 

Andra världskrigets utbrott kom dock att öka elbehovet dramatiskt, och ett snabbt och effektivt samarbete mellan kraftbolagen blev viktigare än någonsin. Tillsammans bildade de Centrala Driftledningen, som upprättade driftsplaner för hela landet, och den tredje förbindelsen från Krångede kunde invigas redan 1943. Den fjärde togs i drift året därpå.

Den 1 000 kilometer långa ledningen från Harsprånget till Hallsberg blev en viktig milstolpe i stamnätets utbyggnad. Foto: SAM LINDSKOG/TEKNISKA MUSEET

Kriget hade dock förtydligat behovet av central planering när det gällde samhällskritisk infrastruktur, och 1945 fick Vattenfall monopol på att bygga och äga 220- och 400-kilovoltsledningar i landet. Övriga energibolag fick använda det nationella nätet genom olika stamnätsavtal. 

Fler stamledningar tillkom i Vattenfalls regi. En viktig milstolpe var den 1 000 kilometer långa ledningen från Harsprångets kraftverk till Hallsberg som invigdes 1952 – världens första 400-kilovoltsledning. Två år senare togs ännu ett viktigt steg när Gotlandslänken togs i bruk, en 96 kilometer lång undervattenskabel som möjliggjorde världens första kommersiella överföring av högspänd likström (HVDC).

Stamnätet överfördes till Svenska kraftnät

Utbyggnaden fortsatte. I början av 1990-talet, när Vattenfall bolagiserades och stamnätet överfördes till det nybildade affärsverket Svenska kraftnät, bestod nätet av tolv stamledningar om totalt 15 000 kilometer kraftledning, över 200 transformator- och kopplingsstationer, samt utlandsförbindelser med både växelström och likström. 

Överföringskapaciteten har ökat i takt med utbyggnaden, främst tack vare HVDC-tekniken. Trots att stamnätet många gånger belastats hårt, har Sverige hittills bara haft två elavbrott på stamnätsnivå.

Armkors till en elektrisk generator under tillverkning i Aseas fabrik i Västerås. Foto: PRESSENS BILD/TT

Det ena inträffade strax efter jul 1983, då överhettning i ett ställverk utanför Enköping ledde till att samtliga 400-kilovoltsledningar från Norrland måste kopplas bort. Miljontals människor i södra och mellersta Sverige blev utan elektricitet i landets största strömavbrott någonsin. 

Det andra ägde rum hösten 2003, då hela södra delen av stamnätet kollapsade till följd av samtidiga fel i Oskarshamns kärnkraftverk och i ett ställverk utanför Varberg. Återigen blev miljontals människor strömlösa, denna gång i både Danmark och Sverige. Men vid bägge stamnätshaverierna var driften återställd inom några timmar.

Stamnätet för el år 2017.

I dag har dock många av de äldre ledningarna börjat nå sin tekniska livslängd. Parallellt med detta ökar elbehovet, och en allt större andel av landets energiproduktion utgörs av vindkraftsparker långt från de tätbebyggda områden där elektriciteten behövs. Samtidigt som den svenska elproduktionen är rekordhög, har elbrist fått flera planerade industriutbyggnader i Sydsverige att skjutas på framtiden. Elkraften finns, men stamnätet räcker inte till för att överföra den. 

Svenska kraftnät ska dock satsa stort på upprustning och utbyggnad. De kommande 20 åren planerar man att investera 50 miljarder kronor i att bygga 2 000 kilometer nya ledningar, och i att modernisera befintliga. 

Och det senaste nytillskottet till stamnätet kom så sent som i somras, då man efter sex års förseningar äntligen kunde inviga Sydvästlänkens 250 kilometer långa HVDC-förbindelse mellan småländska Barkeryd och Hurva i Skåne.

Hurva omriktarstation utanför Lyby, som invigdes sommaren 2021. Foto: JOHAN NILSSON/TT

Din bonus som Ny Teknik-läsare: En del av svensk teknikhistoria  

Du som är prenumerant på Ny Teknik digitalt får som en extra bonus ett urval av artiklarna från Teknikhistoria, ett magasin om den tekniska och industriella utvecklingen som lett fram till samhället som det ser ut i dag – med fokus på den svenska utvecklingen.  

Vill du få en bit av historien direkt hem i brevlådan? Teckna din prenumeration redan i dag.

Gilla Teknikhistoria på Facebook för att få senaste nytt ur historien! 

Gilla Teknikhistoria på Instagram!

Tommy Harnesk

Mer om: Stamnätet

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt