När Danmarks elsystem var nära kollaps

Foto: Pixabay

Den 10 april mojnade plötsligt vinden oväntat snabbt och för att klara elförsörjningen i det västdanska nätet (Jylland) var man tvungen att mobilisera alla tillgängliga resurser till ett marginalpris på 50 kronor per kilowattimme. Det kan man läsa om i en informativ artikel i tidningen Katternö. Det som nu sker i många länder är att man bygger ut vindkraften så snabbt att man inte hinner med att göra tillräckliga investering i balanserande produktion och annan flexibilitet.

Katternö – viktig aktör på svenska energimarknaden

Artikeln om vad som hände i Danmark i våras hittade jag i den finlandssvenska tidskriften Katternö. Artikeln är skriven av Svenolof Karlsson, en av Nordens mest insiktsfulla energijournalister. Han har tidigare skrivit bland annat i Dagens Industri och i Second Opinion. Jag skulle egentligen kunna publicera hela hans text, men jag ska nöja mig med ett kort referat.

Men först något om Katternö. Tidskriften ges ut av en energikoncern med samma namn. Katternö har huvudkontor i Jakobstad (Pietarsaari) i Österbotten, och ägs av ett antal kommuner. Företaget har fjärrvärme, vattenkraft, elnät och är dessutom delägare i Finlands största biokraftanläggning, Alholmens kraft, som ligger utanför Jakobstad. Katternö äger via sitt dotterbolag Herrfors också Härjeåns kraft, som driver kraftvärme, torvproduktion och pelletstillverkning i Sveg och dessutom har ytterligare energiverksamhet i regionen. Så bolaget är en viktig aktör även på den svenska energimarknaden.

Energinet tvingats ta till drastiska åtgärder

Men nu ska det handla om Danmark:

Den danska motsvarigheten till Svenska kraftnät heter Energinet. Dess chef för avdelningen för systemnyttor, Thomas Dalgas Fechtenburg, gick i juni ut med en skarp varning till aktörerna på den danska elmarknaden. Han sa så här:

”Vi är mycket snabbt på väg mot att vindmöllor och solceller producerar det mesta av vår el, och det rubbar på några av de grundpelare som under årtionden har garanterat vår dagliga elförsörjning. Om inte alla på elmarknaden följer med på den här resan och reagerar på den nya och mycket mer variabla verkligheten, kommer det att uppstå extrema priser och ohanterliga obalanser – potentiellt så stora att vi på Energinet måste börja använda oss av extrema verktyg.”

Man hade i verkligheten redan tvingats ta till drastiska åtgärder, två gånger under våren. Bägge fallen gäller Danmarks västra nät, det som omfattar Jylland och Fyn.

Den första krisen kom 10 april. Prognoserna visade mycket stor produktion av både vindkraft och solkraft, mer än Danmark och grannländerna kunde ta emot. På dagen-föremarknaden ledde detta till negativa elpriser. Nu blev elöverskottet ännu större (+ 1 150 MW) än prognosen visat, samtidigt som man också fick stora överskott i grannländerna. Saken klarades genom en dammsugning av alla nedregleringsmöjligheter, under de mest kritiska timmarna till en kostnad av 22 kr/kWh (2 200 €/MWh jämfört med de tidigare noterade negativa priserna kring 7 – 8 €/MWh).

Den andra krisen kom en månad senare, den 10 maj. Nu var situationen den omvända. Vinden mojnade denna onsdagskväll mycket snabbare än enligt prognosen, med en avvikelse på 600 MW. Importkapaciteten var nästan helt uppbokad på dagen-föremarknaden. På diagrammet nedan kan man se hur snabbt förloppet var, från stor vindkraftsproduktion med elexport till ett stort underskott med stort importbehov, inom ett par timmar. Produktionen av landbaserad vindkraft (grönt) gick nästan ner till noll.

Illustration från Katternö, diagrammet framtaget av den danske elanalytikern Paul-Fredrik Bach. Gult = solkraft, grönt = landvindkraft, blått = havsvindkraft, rött = övrig elproduktion, t ex kraftvärme, grått = elimport. Värden under 0-linjen anger elexport.

Situationen i västra Danmark klarades genom att precis alla tillgängliga resurser kunde mobiliseras, till ett pris på 4 700 €/MWh, eller 4,7 euro per kilowattimme, dvs en bit över 50 kr/kWh.

Stärk systemet för att undvika allvarliga konsekvenser

Energinet klarade situationen den gången. Men liknande situationer kommer att uppkomma framöver, och det gäller att stärka systemet för att undvika upprepning. En kollaps av elsystemet skulle kunna få mycket allvarliga konsekvenser. El är ju en mycket speciell produkt, och produktionen måste i varje ögonblick vara i stort sett identisk med förbrukningen, för att man ska kunna upprätthålla spänningen på 50 hertz.

De mycket snabba kasten i elpris har vi redan idag, både i Danmark, i Sverige och på den nordiska och nordeuropeiska elmarknaden. Variabiliteten gör det svårt att planera och investera, särskilt för de som skulle kunna erbjuda stabil elproduktion, t ex kraftvärmeproducenter.

Brådskande att hitta rimliga lösningar

Vad kan man göra för att minska riskerna för kollaps? Fler kablar och andra utlandsförbindelser är ett sätt att fördela riskerna och ta vara på den produktionskapacitet som finns i grannländerna, eller för att bli av med tillfälliga överskott. Men som exemplet från 10 april visar blåser det ofta mycket också i grannländerna när lågtrycken drar in.

Man kan installera batterier, men det fungerar bara på mycket kort sikt och är en relativt dyr lösning. Den bästa lösningen är bränslebaserade anläggning som man kan starta och dra ner på med kort varsel, som biobaserade gasturbiner. Men också detta alternativ kostar pengar och det måste finnas finansiering och prissättning för att installationerna ska komma till stånd. Man skulle också kunna ha biobaserade reservkraftverk, men EU har nyligen antagit ett förnybartdirektiv som förbjuder nya biokraftverk där man inte också tar vara på värmen.

Många förslår att man kan klara balanseringen med efterfrågeflexibilitet. Det skulle betyda att man på kvällen den 10 maj skulle ha förmått hundratusentals danska konsumenter att dra ner på elförbrukningen. Hur når man idag ut med information till en befolkning som inte längre tittar på TV?

Som det danska exemplet visar är det bråttom att hitta fungerande lösningar till rimligt pris. De extrema slagen i elpriset kan vi kanske leva med en tid. Men ett kollapsande elnät vill vi inte ha.

//Kjell Andersson