För att möta en fördubbling av elbehovet är förstärkningar och utbyggnader av elnätens kapacitet nödvändiga. Under de kommande decennierna krävs omfattande investeringar i samtliga nivåer av elnäten. För att lyckas behöver flera aktörer samarbeta, eftersom det är svårt att lösa kapacitetsbristen på egen hand. Att bygga ut kapaciteten tar tid. Därför behövs fler lösningar som redan nu möter kundernas förväntningar och behov av effekt.
Anpassade efter förutsättningarna
Det finns inte en lösning som fungerar överallt. Lämpliga lösningar måste anpassas efter just de förutsättningar som råder i elnätet i det aktuella området. Vissa lösningar kan användas direkt men kräver förändringar av befintliga regelverk, andra är tekniskt ännu inte färdigutvecklade och befinner sig analys- eller testningsfasen.
Här är några av de lösningar som är aktuella för att förstärka elnätet och utöka kapaciteten i närtid.
Smarta sensorer mäter i realtid
En teknik med potential är sensorer som läser av elledningarnas överföringskapacitet i realtid, ungefär som en trafikövervakningskamera på en motorväg. Om det finns tillräckliga marginaler vid tillfället då elbehovet är stort kan mer effekt skickas genom ledningen, med bibehållen säkerhet. Tekniken som kallas dynamic line rating (DLR), kan på sikt också användas i transformatorstationer, då kallad dynamic transformer rating.
Redan idag använder vi tekniken på ledningssträckor på Öland för att kontrollera kapaciteten till vindkraftverk. Vi är också med i Svenska kraftnäts projekt i västra Skåne, där man installerat tekniken på transmissionsnätledningar från Söderåsen till Sege. Projektet är en del av det åtgärdsprogram som ska hjälpa till att lösa kapacitetsbristen i Skåne.
Ju mer ledningen kyls av temperatur och och vind desto mer el klarar ledningen av att överföra. Istället för att utgå ifrån teoretiska beräkningar får vi en realtidsbild av ledningens överföringskapacitet. Ledningen får aldrig bli för varm, för då hänger ledningen ner för mycket.
Ledning med högre värmetålighet
En högtemperaturlina är en ny typ av elledning med högre värmetålighet än en traditionell elledning. Det gör att mer ström kan föras över, utan att ledningen töjer sig och hänger ner för mycket i spannen mellan stolparna. Resultatet är att mer el kan transporteras genom ledningen. Tillsammans med Elektroskandia testar vi just nu tekniken i Bjärnum i norra Skåne.
Marknadsbaserad flexibilitet
Det är skillnad mellan hur mycket effekt en elnätskund har tecknat avtal om att maximalt kunna utnyttja och hur mycket som används i praktiken. Det finns också skillnader mellan hur olika elnätskunder använder effekt över dygnet och året. Det gör att elnätet inte används fullt ut hela tiden. Enkelt uttryckt kan detta utrymme i elnätets ledningar kallas flexibilitet, vilken skulle kunna utnyttjas i högre grad.
SWITCH skapar flexibilitet i elnätet
SWITCH är vår digitala handelsplattform för effekt. Genom den erbjuder vi aktörer att antingen tillfälligt minska sin elförbrukning eller höja sin elproduktion, vid tillfällen när behovet av effekt är stort. Det brukar det ofta vara kalla, molniga och vindstilla vinterdagar. För det får de en ersättning. Genom att kapa topparna i elanvändningen kan det skapas mer marginal i elnätets överföringsförmåga, så att fler kan ansluta till elnätet. Lösningen används i nuläget på 18 olika platser i Sverige.
Fjärrvärme avlastar elnäten
Fjärrvärme är en viktig del i att möta effektbehovet i våra städer. Eftersom fjärrvärme värmer upp byggnader utan att använda el, kan man genom fjärrvärmen frigöra plats i elnäten för annat än uppvärmning. Fjärrvärme framställs i både värmeverk och kraftvärmeverk. I kraftvärmeverk kan man också producera el, vilken gör särskild nytta när det finns risk för effektbrist. Bränslet går nämligen att lagra så att man kan starta elproduktionen när det behövs.
Enklare ombyggnad av ledningar
När man ökar en lednings överföringsförmåga, ökar man också temperaturen i den. Det gör att ledningen börjar hänga mer och komma närmare marken. Ju mer effekt som transporteras genom ledningen, desto varmare blir den. Under rätt förutsättningar kan det i vissa fall räcka med att man gör mindre justeringar på en lina för att tillåta en högre temperatur. Därigenom kan man öka ledningens maximala överföringskapacitet. Det går att göra på olika sätt:
Om det finns utrymme för ytterligare nedhäng (en ledning får av säkerhetsskäl aldrig hänga ner mer än ett visst antal meter över marken), kan man höja den tillåtna drifttemperaturen och överföra mer el genom linan.
Man kan höja en lina utan några övriga förändringar, vilket tillåter en höjning av ledningens överföringsförmåga utan att göra avkall på säkerheten.
Ett tredje alternativ är att höja ledningsstolparna och på så sätt tillåta en ökad drifttemperatur.
Villkorade avtal
Energimarknadsinspektionen utreder just nu möjligheten att införa så kallade villkorade elnätsavtal, vilket vi ser positivt på. I korthet betyder det att anslutningsavtal kan tecknas, under förutsättning att vissa omständigheter gäller, som att inte använda elanläggningens elnätsabonnemang fullt ut.
Åtgärden kan ge fler kunder möjligheten att ansluta till elnätet i områden med kapacitetsbrist. I jämförelse med andra alternativa avtal är fördelen med villkorade anslutningsavtal att de kopplas till en specifik anläggning. Om anläggningen säljs och får en ny ägare kvarstår det villkorade avtalet. Detta är en viktig skillnad som märkbart minskar riskerna med denna typ av avtalsbaserade lösningar.
I dagsläget har E.ON startat fyra pilotprojekt med villkorade avtal som nu kommer att utvärderas.
Omkoppling av elnätet
Att flytta ”last” är ytterligare en lösning som kan användas för att undvika överbelastning av vissa knutpunkter i elnätet. Det betyder att man kopplar om den elektriska effekt som transporteras i ledningarna mellan angränsande stationer i det lokala elnätet. På så sätt jämnar man ut belastningen när elbehovet är som störst.
Samma lösning kan användas i det regionala elnätet. Det regionala elnätet är maskat, vilket betyder att det finns flera inmatningsvägar till samma punkt. Kopplas en ledning bort omfördelas flödet av elektrisk effekt direkt. Denna lösning sker i nära dialog och samarbete med andra elnätsägare, för att undvika att problemen förskjuts till andra geografiska platser.
Mobila elkraftverk, energilager och ställverk
I de fall en lösning behövs under begränsad tid är det möjligt att komplettera delar av elnätet med mobila lösningar. Mobila elkraftverk, energilager och ställverk är exempel på sådana lösningar som kan användas för att temporärt tillåta en högre kapacitet i ett område. Dessa ska drivas med hjälp av förnybar eller återvunnen energi.
Vad är skillnaden mellan elbrist, effektbrist och kapacitetsbrist?
I Sverige produceras mer el än vad som behövs. Någon elbrist har vi alltså inte. Däremot klarar inte alltid det statligt ägda transmissionsnätet av att transportera tillräckligt mycket el från norra Sverige (där mest el produceras), till södra (där mest el används). Det kallas kapacitetsbrist och innebär helt enkelt att det är för trångt i elnätet. Följden blir att elnätet inte kan leverera lika mycket el som efterfrågas. När många behöver mycket el samtidigt, som under en enskild timme en kall vinterdag, kan det bli effektbrist. Det råder ingen brist på el över året, men just vid det tillfället räcker den inte till.
Fler lösningar på kapacitetsbristen
Tillsammans med andra aktörer har vi flera innovations- och utvecklingsprojekt igång för att lösa kapacitetsbristen i elnätet.
Ökat elbehov skapar kapacitetsbrist
Att elektrifiera i stor skala är en förutsättning för både hållbar tillväxt och ett fossilfritt samhälle. Men hur ska elnäten räcka till när behovet av el bara ökar? För att möta utmaningen behövs många olika lösningar, på både kort och lång sikt.