LEVERANSSÄKERHET AV VINDKRAFTSEL, del 3 i serien om ”Vindkraft för export”

Kvaliteten på den el som vindkraften producerar



Figur 1 och 2 är hämtade från Svenska Kraftnäts rapport till Näringsdepartementet ”Kraftbalansen på den svenska elmarknaden vintrarna 2009/2010 och 2010/2011. Dnr2010/441.

Figur 1. Svensk vindkraftproduktion uttryckt i timvärden för 2009 års 8760 timmar.

Den blå kurvan anger den producerade elmängden timme för timme under året. För denna blåa kurva anger x-axeln årets timmar i ordningsföljd från den 1 januari till den 31 december. För den röda kurvan anger x-axeln antalet timmar och kurvan kallas för varaktighetskurva. Den maximala vindkraftproduktionen var under en timme drygt 1000 MW. Produktionen översteg värdet 800 MW bara under 200 av årets 8760 timmar.

I elsammanhang pratar man om ”effektvärde” som är den garanterade effekten under 90 procent av årets timmar. Under 2009 var det bara 75 MW. Eftersom maxeffekten var drygt 1000 MW utgör detta effektvärde bara c:a 7 procent av den installerade effekten 2009. Systemoperatörerna i Norden använder generellt siffran 6 procent som mått på vindkraftens effektvärde.

/Figur 2 visar ANVÄNDNINGEN AV EL under sex dygn. Den visar vattenkraftens utomordentliga möjlighet att timme för timme leverera motsvarande det som förbrukas. Vindkraftens ojämna bidrag gör kravet på anpassning än större./ AAA anm.

Figur 2. Sveriges effektbalans 5 – 10 januari 2010 uttryckt i MWh per timma, som anges på y-axeln. Vinterns högsta förbrukningstopp ägde rum klockan 17 – 18 den 8 januari 2010. Källa: Svenska Kraftnät.

Den övre böljande kurvan anger totalvärdet över tiden och den illustrerar hur mycket efterfrågan på el svänger mellan dag och natt de 6 dagar som figuren omfattar. Nattetid är efterfrågan lägre än under dagtid. Det understa gula fältet visar bidraget från kärnkraften. Bidraget därifrån är konstant över tiden. Det går inte att på kort varsel variera effekten från det hållet. Det andra fältet nerifrån illustrerar tillgången från värmekraftverken som spelar en allt större roll men även det bidraget är konstant över tiden. Det breda blå fältet illustrerar bidraget från vattenkraften, som kan regleras helt utifrån behovet av el minut för minut. Det röda fältet längst uppe illustrerar importen. Den smala ljusblå strimman mellan vattenkraften och importen är vindkraft. När det är riktigt kallt blåser det dåligt.

För hela året 2009 var den genomsnittliga vindkraftproduktionen 288 MWh/h med ett maxvärde på 1057 MWh/h och ett minvärde på 4 MWh/h. Enstaka timmar fanns det m.a.o. knappt någon vindkraft alls i hela Sverige.

Figurerna ovan illustrerar vindkraftens akilleshäl som är kvaliteten i produktionen. Den klassiska svenska kombinationen av vattenkraft och kärnkraft var helt idealisk. Kärnkraften stod för en helt jämn produktion som under huvuddelen av tiden gett ungefär 45 procent av energin. Vattenkraften anpassade totalproduktionen till svängningarna i efterfrågan mellan dag och natt som figur 3 illustrerar, mellan årstider och mellan arbetsdagar och helger.

Introduktionen av vindkraft förutsätter att vattenkraften skall reglera inte bara svängningarna i efterfrågan utan även den mycket markanta svängningen i tillförseln av elen från vindkraftverken. Svenska Kraftnät formulerar det så här: ”Den tillkommande vindkraften, med ett relativt stort inslag av slumpmässighet, ställer krav på ökad tillgång till reglerresurser och förändrade planeringsrutiner.”

Från Kungl. Vetenskapsakademien har det upprepade gånger sagts att vår nuvarande vattenkraft inte räcker för att reglera mer än 10 TWh vindkraft. En utbyggnad av vindkraften utöver 10 TWh per år förutsätter m.a.o. en utbyggnad av vattenkraften.

Exporterar vi el till Tyskland kan den naturligtvis se ut som figur 1 visar. I så fall kommer reglerkraften att som i Tyskland utgöras av koleldad el men den lösningen är knappast trolig bl.a. med hänsyn till nätbehovet som då måste anpassas efter produktionstopparna. Säljer vi reglerad el till Tyskland kan vi maximalt exportera 10 TWh om vi inte skall bygga ut de orörda älvarna.

                                                                            Bengt Lindhé