När det slutar svänga

Svängmassa är ett spännande och allt mer aktuellt ord. Enkelt uttryckt beskriver det kraften i en generator som gör att den fortsätter att snurra och producera el även en stund efter att generatorn stängts av eller bromsats in. Produktionsförändringar blir tack vare detta mindre plötsliga, vilket gör det möjligt att upprätthålla en stabil frekvens och spänning i nätet.

Nyckeln till ett stabilt elsystem med hög elkvalitet är att ha mycket svängmassa i systemet. Sverige har hittills haft ett av världens bästa elsystem tack vare en stabil tillgång på vatten- och kärnkraft. Vår baskraft är pålitlig: den är planerbar, icke väderberoende och synkront kopplad till nätet. Men vad händer när allt färre reaktorer är kopplade till elnätet?

– Det blir svårare att hålla hög frekvenskvalité när svängmassan minskar vilket medför att vi måste hitta nya lösningar för de utmaningar vi ställs inför. När kärnkraft ersätts med volatil produktion blir systemet känsligare. Likaså kommer tillgången till produktion variera i högre utsträckning vilket medför ett större beroende av kraft från andra länder, säger Pontus de Maré, tf driftchef på Svenska Kraftnät.

Det är framförallt när en enskild produktionsanläggning står för en stor andel av den aktuella svängmassan, som riskerna är som störst.

– Läget är extra känsligt i perioder med lite kärnkraftsproduktion (till exempel i revisionstider), då de kvarvarande reaktorerna står för en stor andel av svängmassan. Om då något av blocken plötsligt frånkopplas uppstår en stor obalans, säger Pontus.

Han fortsätter:
– Ett system kan ha liten svängmassa och ändå fungera, om det är små effekter som faller ifrån eller tillkommer. Om ett system har låg svängmassa och stora effekter faller ifrån blir frekvenspåverkan betydligt större. Om frekvensen i systemet sjunker under en kritisk nivå så sker automatiska bortkopplingar. I dagsläget är det mest effektiva sättet att åtgärda situationer med otillräcklig svängmassa att nedreglera den produktionsanläggning som efter frånkoppling skulle orsaka den största obalansen i systemet. Därför har Svenska kraftnät under sommaren nedreglerat O3 flera gånger för att svängmassan underskridit en kritisk nivå.

I dagsläget finns inget effektivt verktyg för att höja svängmassan.

– Vi minskar det dimensionerande felet istället. Verkningsgraden för att öka svängmassan är i dagsläget låg jämfört med att minska det dimensionerande felet.

Systemet blir mer känsligt för störningar när svängmassan minskar: vad innebär i praktiken det för landets hushåll och företag?

– Större prisvariationer i och med att konventionell kraftproduktion ersatts med volatil som vind och sol. Redan idag är minuspriser i Danmark inte ovanligt. Sen kommer kanske lösningar som att vi delvis reglerar med smart förbrukningsbortkoppling, säger Pontus.

Kan vi utnyttja andra länders svängmassa?

– Ja, ett systems svängmassa är summan av all svängmassa inom synkronområdet. Sverige tillhör samma synkronområde som Norge, Finland och halva Danmark.

Slutligen: är det alls möjligt att ersätta utfasad kärnkraft med momentan produktion?

– Vi kommer alltid behöva planerbarhet i effekttillgången. Jag tror det blir mycket svårt att med dagens teknik ersätta planerbar kraft endast med väderberoende sådan. Sen ser vi hög teknikutvecklingstakt men det finns absolut inga ekonomiskt rimliga lösningar idag, säger Pontus de Maré.