Ett elnät i obalans tvingade Ringhals att stänga ner

2019-02-14 06:00  

Frekvensen i elnätet blev för hög och Ringhals 3 tvingades att stänga. Händelsen visar att marginalerna i elsystemet krymper, anser Svenska kraftnät.

I varje sekund måste elproduktion och elkonsumtion stämma överens. Men på senare tid har den systemansvariga myndigheten, Svenska kraftnät, sett att resurserna för att hålla elsystemet i normaldrift börjar bli för små.

Ett exempel inträffade sommaren 2018, när Oskarshamns kärnkraftsreaktor tvingades dra ner sin uteffekt för att mängden svängmassa i elsystemet nådde en kritisk nivå. Svängmassa är tunga roterande delar, till exempel generatorer, som snurrar i takt med frekvensen i elnätet. Mängden svängmassa är en viktig stabiliserande faktor i elsystemet eftersom den kan dämpa frekvensfallet om en produktionsanläggning skulle falla ifrån.

Läs mer: Franska kärnkraften är mest flexibel i världen

Åtgärden att reglera ned uteffekten från Oskarshamnsverket var dock förberedd genom att avtal hade upprättats med både Oskarshamn och Forsmark.

En mer akut situation uppstod tidigare, under våren 2018. Strax efter midnatt under natten till den 9 maj blev frekvensen i elnätet för hög.

”Riskerar att släcka Sverige”

De bud som hade lämnats till Svenska kraftnät om nedreglering tog slut. Frekvensen gick ändå inte ned. Svenska kraftnät stod utan planerade åtgärder att ta in.

– Om en sådan situation eskalerar kan vi riskera att släcka Sverige och i värsta fall ha sönder något, säger Maja Lundbäck, förändringsledare på Svenska kraftnät.

Lösningen blev att beordra Ringhals att sänka effekten. Ringhals valde att stänga block 3, som ändå skulle genomgå revision och var planerad att ställas av. Telefonsamtalet från Svenska kraftnäts vakthavande ingenjör fick bolaget att skynda på nedstängningen.

Efter stängningen sjönk frekvensen i elnätet och höll sig inom de normala gränsvärdena. I efterhand har Svenska kraftnät kompenserat Ringhals ekonomiskt med drygt 200 000 kronor.

Läs mer: Svensk forskare: ”Låt Danmark ta över Ringhals”

Enligt Svenska kraftnäts utvärdering var det flera faktorer som orsakade den höga frekvensen. Vårfloden var kraftig, vilket gav mycket el från vattenkraften, samtidigt som vindkraften gav mer el än prognosticerat. Samtidigt pågick arbete på flera utlandsförbindelser, vilket begränsade möjligheterna att exportera el.

Svenska kraftnät ser händelsen som ett exempel på att marginalerna minskar i elsystemet. Med mer förnybara energikällor behövs mer flexibla resurser. Vind- och solkraft är väderberoende, vilket gör att prognoserna för elproduktion kan slå fel. Dessutom bidrar inte vind- och solkraft med naturlig svängmassa i systemet.

Inlett ett samarbete

För att få fram mer flexibla resurser har Svenska kraftnät inlett ett arbete med kärnkraftsbolagen. Syftet är att se om kärnkraftverken kan ta en mer aktiv roll som frekvensreglerare.

– Vi har påpekat att leveranssäkerheten blivit sämre under ett flertal år, och nu har utvecklingen även börjat påverka driftsäkerheten i kraftsystemet. Då behöver vi som systemansvarig agera, där just samverkan mellan aktörerna är nödvändigt eftersom vi är beroende av varandra för att få systemet att hålla ihop, säger Maja Lundbäck.

I höstas presenterades resultatet av arbetet och inom kort ska nya projekt dras i gång för att ytterligare belysa konsekvenserna för kärnkraftverken.

Läs mer: Unik utbilding ska väcka intresset för kärnkraft

Egentligen är det inte nytt att kärnkraften varierar sin uteffekt. Redan i dag anpassas elproduktionen till marknadsläget.

– När det blåser mycket och finns mycket el från vindkraft kan vi gå ner på kärnkraftverken. Kan vi inte leverera ut el från våra verk har vi inget val än att dra ner effekten på dem, säger Mats Ladeborn, Vattenfalls strategiansvarige för kärnkraft och vattenkraft.

Han ställer sig än så länge avvaktande till frekvensreglering från kärnkraftverk.

– Det är klart att vi kan titta på det, men det innebär att vi behöver ha ersättning i någon marknadsbaserad modell. Det skulle innebära att vi måste ställa om våra verk och system, säger han.

Sverige försöker hänga med i utvecklingen

Även Johan Svenningsson, vd på kärnkraftsägaren Uniper Sverige, tycker att betalningen blir den springande punkten. Men han ser behov av ökad flexibilitet och systemtjänster i elsystemet.

– Omställningen till mer förnybar elproduktion har satt elsystemet under stor press. När det gäller marknadsmodeller för systemtjänster ligger Sverige steget efter och försöker hänga med i utvecklingen. Det gäller att skapa möjligheter som stimulerar till investeringar i ökad flexibilitet och systemtjänster, säger han.

Läs mer: Reaktor på Ringhals stängs för reparation

Uniper, som tidigare var en del av Eon, har erfarenheter från kärnkraft som bidrar med frekvensreglering i Tyskland. Johan Svenningsson tror att det kommer att bli verklighet även i Sverige under de närmaste tio åren.

De tyska lärdomarna vittnar om att frekvensregleringen fungerade bra. Men de två största nackdelarna för kärnkraftsägarna var också tydliga: ökat slitage på anläggningarna och sämre bränsleutnyttjande. Om verken körs med varierande effekt är det svårt att beräkna hur mycket bränsle som ska stoppas in. Risken är då att bränsle går till spillo.

Kärnkraften kan hjälpa med frekvensreglering

Svenska kraftnäts rapport heter Kärnkraftens roll i kraftsystemet och behandlar inte bara kärnkraftens möjlighet till frekvensreglering utan även dess möjlighet att bistå med mer spänningsstabilitet och rotorvinkelstabilitet än i dag.

Med spänningsstabilitet menas kraftsystemets förmåga att hålla en godtagbar spänningsnivå i alla noder i normal drift och vid störningar.

Rotorvinkelstabilitet handlar om förmågan hos synkront anslutna generatorer att förbli synkroniserade med växelspänningens frekvens i elnätet. Rotorvinkelskillnaden ska vara liten mellan generatorerna i normal drift och vid störningar.

Elektrisk frekvens

I varje sekund måste elproduktion och elanvändning stämma överens i elsystemet. Den elektriska frekvensen används som ett mått för matchningen. I det nordiska elsystemet ska frekvensen ligga på 50 Hz.

Vid störningar, när frekvensen faller eller stiger för mycket, måste åtgärder vidtas så att systemet återfår sin balans. Elproduktion kan ökas eller minskas, eller så kan industrier beordras att minska sin elanvändning.

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

Aktuellt inom

Prevas

Debatt