Inrikes.

2021-02-18 10:20
  • Frida Barett och Björn Sandén. Bilder: Press / TT
    Frida Barett och Björn Sandén.
Puffetikett
Dagens ETC

Forskare: Så kan smarta nät lösa elförsörjningen

De senaste veckornas vinterkyla och höga elpriser har lett till en högljudd debatt om att bygga ut kärnkraften.

Men enligt experter som Dagens ETC talat med är det inte kärnkraft som är lösningen – utan smarta elnät, lokal produktion och storskalig energilagring.

Vill du fortsätta läsa?

Bli prenumerant på Dagens ETC!
Om du redan är det loggar du in här.

Betala per vecka

Från

39 kr

Beställ här!

Din prenumeration på Dagens ETC förnyas varje vecka. Avsluta när du vill.

Betala per månad

Från

139 kr

Beställ här!

Din prenumeration på Dagens ETC förnyas varje månad. Avsluta när du vill.

Hur ska vi lösa elförsörjningen under kalla dagar med allt mer förnybart i systemet? Det är en fråga som hamnat i medialt och politiskt blickfång under de senaste kyliga veckorna. I debatten har tongångarna varit höga, inte minst bland liberaler och högerpartier där säsongsrekord och förhöjda elpriser väckt ett samstämmigt kampanjande för kärnkraft.
Stark kritik har riktats mot regeringen, som – genom att tillåta utfasningen av kärnkraft –  anklagas för att göra oss mer beroende av importerad och inhemsk ”fulel”, däribland oljekraftverket i Karlshamn som mullrade igång den fjärde februari. Regeringspartierna har inte oväntat huggit tillbaka, men även högersympatisörer med god insyn det svenska elsystemet har gett sig in i diskussionen.

"Konstig politisk debatt"

En av dem som suckar över debatten är moderaten och Svenska kraftnäts tidigare generaldirektör Mikael Odenberg.
– Man försöker ju från olika håll ge bilden av att på grund av Ringhals stängning så kokar vi nu i olja så att det sprutar ut koldioxid i atmosfären. Det är en konstig politisk debatt överhuvudtaget. Alla som vet något vet att det i praktiken inte var möjligt att driva Ringhals 1 och 2 vidare utan att det skulle krävas jätteinvesteringar, säger han till nättidningen Altinget.

Även Björn Sandén, professor i innovation och hållbarhet vid Chalmers, är förundrad över det uppskruvade politiska tonläget. Han kallar pratet om kärnkraft för en skendebatt som snarast handlar om politisk positionering. Att spotpriset på elbörsen Nordpool har legat ovanligt högt under några kalla dagar är inget bevis på att det råder någon elkris i landet, säger han.

– Nu har vi relativt odramatiskt lagt ner sex av tolv reaktorer, och ingenting har gått under hittills. Dessutom exporterar vi betydligt mer el än vi importerar över året. Ändå har debatten om fram­tidens svenska elsystem fastnat i för eller emot kärnkraft.

Ingen brist på el

Ingen av de experter Dagens ETC talat med uttrycker att Sverige just nu skulle ha någon omfattande brist på el. Statistik från Svenska kraftnät (SKN) visar också att det är ytterst få dagar på året som Sverige är beroende av inhemsk eller importerad el från fossila energikällor. Tvärtom har vi de senaste åren haft så mycket fossilfri el över att vi nettoexporterat motsvarande vad ett par kärnreaktorer producerar årligen.

Det här betyder inte att det saknas utmaningar på området. Bortsett från det ur klimatsynpunkt uppenbara – att vi måste göra oss av med den fossila effektreserv som nu blivit ett politiskt slagträ, oljekraftverket i Karlshamn – väntas Sveriges elförbrukning öka betydligt när industrier och fordon elektrifieras. I den framtidsprognos som regeringsinitiativet och industri­plattformen Fossilfritt Sverige gör kommer efterfrågan på grön el att ha ökat med 45 ­procent år 2045.

– I takt med att bilflottan och andra delar av samhället elektrifieras i högre grad kommer det bli en utmaning att leverera tillräckligt mycket el, framförallt fossilfri vid effekttoppar, säger Frida Barrett, innovationsexpert vid IMCG (Impact management consulting group) som arbetar med hållbar samhällsutveckling.

– Elnätet har helt enkelt inte kapacitet nog. Man kan jämföra med att det blir trafikstockning när för många behöver ta sig till jobbet samtidigt.

Lyfts fram som lösning

Lösningen stavas dock inte kärnkraft, enligt de forskare och experter Dagens ETC varit i kontakt med. Och enligt Frida Barett kräver utbyggda elnät ”enorma investeringar”.

– Ett sätt att undvika, eller åtminstone mildra behoven av kapacitetsökning i elnäten, är istället smarta elnät, som – snarare än att enbart förlita sig på kraftverk långt bort från konsumenten – har möjlighet att lagra el när behovet är lågt och nyttja alternativa källor lokalt när behovet är större.

En betydande utmaning kretsar kring det faktum att sol och vind är väderberoende energikällor. Inte minst för Sverige, som har ett väldigt varierat klimat, är det viktigt att utveckla metoder för att lagra energin från soliga och blåsiga dagar för att sedan ha den till hands när solcellerna eller vindkraftverken producerar mindre el.

– Även detta löser smarta elnät genom teknik för att exempelvis göra om elektricitet till gas eller genom att använda byggnaders värmesystem för att jämna ut balansen i efterfrågan, säger Frida Barett och fortsätter:

– Förutom många innovativa lösningar finns det massor av spännande affärsmöjligheter och nya branscher som kan växa fram, då mikroproducenter, elbilsägare och fastighetsägare potentiellt kan bidra till ett stabilt och flexibelt elnät.

Förbjudna att lagra el

Det finns emellertid ett hinder av mer juridisk karaktär när det gäller storskalig lagring av förnybar energi. Idag är nämligen nätbolagen (det vill säga de som äger näten, vilket inte alltid är detsamma som energibolagen) enligt EU-lag förbjudna att själva lagra el. Syftet med regelverket är att förhindra att nätägarna, som ofta befinner sig i en monopolställning, kan påverka elpriserna på ett icke önskvärt sätt.

– För att nyttja förnybara energikällor fullt ut behöver elnätsbolagen ha tillgång till nya typer av energilagring, men i dagsläget kan de inte själva lagra el på grund av juridiska hinder.Vi måste komma runt det för att få flexibilitet i näten, säger Frida Barrett.

Ett alternativ är att så kallade aggregatorer – det vill säga andra aktörer som lagrar el med hjälp av exempelvis batterier eller vätgas – säljer den lagrade elen till nätbolagen.
– Enligt vissa kan det dock finnas en svårighet här då man måste ha tillgång till data i form av kunders elförbrukning samt elproduktion, vilket inte alla nätbolag vill ge ut. En del nätbolag menar också att det strider mot GDPR, medan andra verkar kunna se att man kan anonymisera datan, säger Frida Barett.

Ström lagras i batterier

Just nu pågår det ett flertal forskningsprojekt runt om i Sverige och Europa för att undersöka hur flexibla och smarta elsystem kan fungera på bästa sätt. I Göteborg samarbetar till exempel IMCG med Akademiska hus och Chalmers i projektet Fossil Free Energy District (FED). Där nyttjas värme som alstras i byggnader från exempelvis datorer till att värma andra byggnader i samma så kallade FED-område.

– Ström från solpaneler lagras i batterier och kan tas därifrån vid behov. Tanken är att FED skall kunna ta och ge till stadens elnät och kunna utgöra en slags buffert för stadens eldistribution. Om en stad eller regions elnät skulle kunna kopplas till många FED:s skulle detta kunna hjälpa till att kapa effekttoppar och minska trafikstockningarna, säger Frida Barett.

Samtidigt genomförs nu en översyn av EU:s regelverk för att underlätta och öka ­lagringen av förnybar el. Hur denna revidering kommer att påverka ­svenska elnätbolags möjligheter att lagra el är ännu oklart.

Klart är däremot att det ­utanför den uppblossade ­svenska kärnkraftsdebatten pågår en omfattande utveckling av systemlösningar för att hantera den massiva utbyggnad av förnybar energi som väntas inom de närmsta åren. Frågan är bara om det kommer att gå tillräckligt snabbt.

– Det som har varit helt avgörande för expansionen av sol- och vindkraft är att en del länder, som Tyskland, har sett till att dessa energislag blivit tillräckligt billiga genom att skapa marknader för tekniken. Nu sprids de av egen kraft och kommer ta över världen. Det som behövs härnäst är framförallt att vi bygger upp system för lagring, säger Björn Sandén.

Sverige är en stor nettoexportör av el

Sveriges elförbrukning ligger på ungefär 140 TWh per år. De senaste åren har nettoexporten legat mellan 10–30 TWh, vilket alltså betyder att vi totalt sett har exporterat mer el än vi importerat.

Sett över hela 2020 var Sverige nettoimportör av el cirka 4 procent av årets timmar, enligt statistik från Svenska kraftnät (SVK). Det kan jämföras med år 2003, då vi var netto­importör 90 procent av årets timmar.

I sin senaste prognos förutspår Energimyndigheten att den svenska nettoelexporten ökar från 25 TWh år 2020 till 35 TWh år 2023. Detta beror främst på att vindkraften förväntas öka kraftigt. Även solkraften ökar väsentligt, men då från betydligt lägre nivåer.

Regeringens mål är att all el ska komma från förnybara källor år 2040.

Källa: SKR, Energimyndigheten

Ökat behov av ellagring

I och med den europeiska gröna given har EU åtagit sig att fasa ut fossila bränslen i den europeiska ekonomin och bli koldioxidneutralt senast 2050.

Utfasningen av fossila bränslen förväntas främst ske genom elektrifiering av de största sektorerna (energi, transport, uppvärmning och kylning), vilket kommer att leda till en kraftigt ökad efterfrågan på el.

EU beräknar att efterfrågan på el inom unionen kommer mer än fördubblas fram till 2050, något som kräver en kraftig ökning av lagringskapaciteten för att trygga energiförsörjningen.

Även elförbrukningen i Sverige spås öka betydligt i takt med att allt fler delar av samhället elektrifieras. I den framtidsprognos som regeringsinitiativet och industriplattformen Fossilfritt Sverige gör kommer efterfrågan på grön el att ha ökat med 45 procent år 2045.

Vattenkraft i kombination med allt mer vind- och solkraft samt olika metoder för energilagring väntas kunna att svara upp för det ökade elbehovet, enligt Energimyndigheten.

Källa: EU-parlamentet, Energimyndigheten, Fossilfritt Sverige

Elproduktionen i Sverige 2020

Vattenkraft: 45%

Kärnkraft: 30%

Vindkraft: 17%

Konventionell värmekraft: 8%

Fotnot: El från solen utgör idag mindre än en procent av Sveriges sammanlagda elanvändning och syns därför inte i statistiken. Sverige har i princip även slutat använda kol för el- och värmeproduktion och därför syns inte heller denna källa. Under perioden 2007 till 2014 användes i genomsnitt 750 GWh kol i el- och värmeproduktion, vilket minskade till 300 GWh under 2019 och närmade sig noll under 2020.

Källa: Energimyndigheten