ELKRISEN

Förslaget: Så kan elsystemet bli stabilt – utan att snedvrida marknaden

Kärnkraftsutredningens förslag har mött kritik från flera håll. Problemet är att man inte presenterar någon annan lösning på elsystemets utmaningar, menar elektrotekniksingenjören Peter Mellberg. ”Alternativet är att man på ett eller annat sätt kravställer lika leverans från de olika teknikslagen”, säger han till TN.

Debatten har gått varm kring regeringens förslag för ny kärnkraft. Vissa instanser är positiva till förslaget och andra är negativa.

Den punkt som väckt mest debatt är de så kallade prissäkringsavtalen – eller CfD:erna. Prissäkringsavtalen är en form av prissäkringsmekanism som sätts vid en viss nivå, enligt förslaget 80 öre per kilowattimme. Om elpriset blir högre än 80 öre per kilowattimme betalar kärnkraftsproducenten tillbaka till staten men om priset blir lägre betalar staten till kärnkraftsproducenten.

Detta skulle kunna ses som ett skydd mot den volatilitet som vi ser på elmarknaden i dag – där elpriserna ofta blir väldigt låga vid goda väderförhållanden och tvärtom vid motsatta förhållanden.

Från flera håll har dessa prissäkringsavtal setts som ett hot mot vidare utbyggnad av väderberoende kraftslag – och från andra håll har de setts som en förutsättning för att få fossilfri kärnkraft som producerar oberoende av väder på plats.

Det råder i dag en avvaktande marknad där varken planerbara kraftslag eller de lagringslösningar som vissa tänker sig ska balansera den väderberoende elproduktionen byggs i tillräcklig omfattning – och Svenska kraftnät har länge inskärpt allvaret i situationen och vill att det byggs just planerbar elproduktion.

Ser liknande ut på kontinenten

Problemet är dessutom inte bara svenskt utan det ser liknande ut i övriga Europa. Tidningen Näringslivet kunde nyligen berätta hur Storbritanniens elsystem den 8 januari var nära att tvingas släcka områden, för att marknadsincitamenten att bygga planerbara kraftverk länge saknats – samtidigt som flera sådana lagts ned.

Enligt den oberoende energikonsulten Cathryn Porter har det på grund av för mycket nedläggning av planerbar kraft uppstått en situation där kapaciteten vid dåliga väderförutsättningar går på knäna samtidigt som inte tillräckligt med planerbara kraftverk eller tillräckliga lagringslösningar tillkommit.

Dessutom börjar många av de planerbara kraftverk som nu driver systemet bli till åren och behöver antingen rustas upp eller ersättas om Storbritannien inte ska få roterande nedsläckning eller avindustrialisering, menar hon. Men investeringsincitamenten är begränsade eftersom priserna är för låga. Stundtals pressas priserna till mycket låga eller negativt territorium – vilket minskar investeringsincitamenten, förklarade hon.

Peter Mellberg, civilingenjör inom elektroteknik från KTH, ser samma utmaning i Sverige – även om vi har bättre grundförutsättningar i nuläget. Grundproblemet är att det i Europa som helhet och även i Sverige behöver byggas mer kraft som levererar oberoende av vädret.

– Samhället behöver elektricitet dygnet runt, inte intermittent effektleverans enbart när det blåser och solen skiner. Ett undantag är kanske uthålliga flexibla elanvändare med stora vätgaslager, som exempelvis Hybrit planerade. Jag noterar dock att Hybrit just nu har lagt denna satsning på is, säger han till Tidningen Näringslivet.

– Det kan förstås finnas andra stora konsumenter som vill använda elektricitet baserat på vädret men jag tycker inte att det är så klokt att chansa på det när vi planerar vår framtida energiförsörjning – som hela samhället bygger på.

”Balanseringsresurserna begränsade”

Det finns i dag sex reaktorer i Sverige, som också börjar bli till åren. Även om de sannolikt kommer att livstidsförlängas till 80 år behöver de förr eller senare ersättas.

Denna utmaning ska verkligen inte underskattas eftersom de har betydligt högre effekt än de sex reaktorer som hittills lagts ned i Sverige – och som redan har skapat stora problem i elsystemet.

Dessutom har södra Sverige hela Europas sämsta självförsörjning av elektricitet och det finns företag som inte fått anslutning till elnätet för att det saknas effekt.

– Balanseringsresurserna för väderberoende produktion är i dagsläget begränsade, och vi har inte fått tillräckliga lagringslösningar från marknaden ännu – trots att vi slog rekord i negativa elpriser 8 procent av årets alla timmar i fjol. Då fick alltså lagringslösningarna betalt för att ta emot strömmen, säger Peter Mellberg.

En linje är förstås den som regeringen redan slagit in på, och föreslagit i form av lånegarantier och CfD:er till ny kärnkraft, men om man i stället föredrar en marknadsbaserad lösning krävs dock förändringar, eftersom elmarknaden inte är en fungerande marknad i dag, menar han.

– I dag kravställs inte produktionen att leverera det som konsumenten förväntar sig, det vill säga säker elförsörjning året runt, dygnet runt.

Tillsammans med mjukvaruingenjören Jonas Wahlfrid har han skissat på ett förslag som enkelt förklarat handlar om att man i stället kravställer leverans från marknaden på lika villkor.

– Om staten kravställer producenterna på ett enhetligt sätt så blir det teknikneutralt och konkurrens på lika villkor. Då kan man också erbjuda samma statliga lån och prissäkringsavtal, samt risk- och vinstdelningsmekanism till sol-, vind- och kärnkraft, säger Jonas Wahlfrid.

Hur ska detta gå till då?

– Om man kravställer att alla kraftslag garanterar effektleverans året runt, dygnet runt, med en kapacitetsfaktor på 75 procent märkeffekt. 75 procent är vald för att det är ungefär samma utfall som dagens kärnkraft med marginal, säger Peter Mellberg.

Finns flera sätt att anpassa sig

Det finns en mängd olika sätt för sol- och vindkraftsproducenter att anpassa sig till detta, men kostnaden för balanskraften hamnar då på den som bygger, vilket innebär att marknaden kan komma ur låsningarna kring att det i nuläget är svårt att få till just effekt snarare än energi.

Producenterna kan till exempel lagra överskottet med hjälp av vattenkraft, pumpkraft, batterier, eller vätgasproduktion, förklarar han.

– Producenten kan antingen göra detta själv eller ingå kontrakt med flexibla producenter som vattenkraft eller gasturbiner. Man kan också ingå kontrakt med flexibel konsumtion som industrier, vätgaskonsumenter, pumpkraft och liknande. Skillnaden blir att det hamnar på marknaden själv att lösa problemet, och betala kostnaderna, snarare än att någon annan gör det, säger Peter Mellberg.

– Då slipper man sitta och gissa vilket elsystem som kommer bli billigare eftersom marknaden beslutar.

Om man dessutom vill att produktionen ska vara fossilfri kan man sätta utsläppsbegränsningar.

– Kostnader för faskompensering och rotationsenergi kan hanteras i separata marknader och den som ökar kostnaden i elnätet bör också betala den. Detta löser inte alla problem men är en god start, säger Peter Mellberg.