Vindkraftens reserver

Under vinterhalvåret då behovet av el är som störst producerar även vindkraften som mest. Foto: Torbjörn Bergkvist

Vindkraften är ett komplement till basproduktionen av el, och spelar en viktig roll i den framtida svenska elförsörjningen där förnyelsebara energikällor är ett måste. Men vinden är en intermittent energikälla som endast genererar energi när det blåser. All vindkraftinstallation måste därför åtföljas av reservkraft att snabbt sättas in vid otillräckliga vindförhållanden.

Eftersom vindenergi inte kan lagras - och det inte går att påverka när, var och hur det blåser - är det viktigt att vindkraftens variationer kan balanseras av andra kraftkällor, så kallad reglerkraft eller reservkraft.

På årsbasis brukar man räkna med att ett vindkraftverk levererar energi som motsvarar full effekt under 1750-3500 av årets 8760 timmar.

I genomsnitt uppgår verkningsgraden för vindkraften i världen till 23 procent, vilket motsvarar 2000 fullasttimmar. I Sverige är medeltalet för vindkraftparker på land 2000 timmar per år (23 procent verkningsgrad) och för havsbaserade vindkraftparker 3000 timmar (34 procent verkningsgrad).

Effektreserven

För att jämna ut effekttoppar tillskapades en effektreserv i Sverige men elmarknaden har genomgått stora förändringar sedan lagen om effektreserv stiftades 2003. Bland annat innebär den storskaliga vindkraftsutbyggnaden ett ökat behov av reservkraft. Men vindkraftproduktion ger upphov till helt andra effektvariationer än de som effektreserven är tänkt att hantera. Om vindkraft ingår i ett större energisystem medför intermittensen att bortfallet av kraft, när det slutar blåsa eller blåser för mycket, snabbt måste ersättas för att upprätthålla stabiliteten i systemet. Elen måste nämligen produceras i samma ögonblick som den används.

I länder som Danmark och Tyskland, som har förhållandevis mycket vindkraft, sker en stor del av baskraftproduktionen i kolkraftverk, som också används till reglering av vindkraften. I Sverige, som saknar kolkraftverk, används vattenkraften, förutom att den svarar för halva baskraftproduktionen, som reglerkraft. Kärnkraften går inte att använda till reglering eftersom omställning av produktionen tar tid.

Mer vindkraft gör baskraften mindre lönsam

Vindkraftsproduktionen bidrar på kort sikt till en förbättrad effektbalans men det finns en risk för att vindkraftsutbyggnaden på längre sikt medför att dyrare men styrbar produktion trängs undan från marknaden. Till exempel har den ökade utbyggnaden av den subventionerade intermittenta produktionen medfört att elpriserna pressats ned och prissvängningarna ökat. Det har i sin tur medfört att konventionell baskraft blivit mindre lönsam. En marknad där styrbar produktion minskar till förmån för volatil vindkraftsproduktion ökar även reglerkraftsbehovet volymmässigt. Baskraften behövs för att täcka efterfrågan vid höglasttimmar och det generellt ökande behovet av reglerresurser.

Men enligt Svenska Kraftnäts simuleringar är risken för att vattenkraft- eller kärnkraftsproduktion trängs undan under tiden fram till 2020 mycket liten. Risken för effektbrist bedöms därför inte öka.

Vattenkraft som reserv

I Sverige är vattenkraft den energikälla som är allra mest lämpad som reservkraft till vindkraften. Men det råder delade meningar om vattenkraftens kapacitet som reglerkälla. Enligt Energimyndighetens rapport ER 2008:24, Vattenkraften och energisystemet är vattenkraften som reserv i stort sett fullt utnyttjad och reglerförmågan begränsas genom olika vattendomar som avser maximala och minimala vattenmagasinsnivåer samt maximala flödesförändringar.

Men samtidigt är det så att mest reserver för att öka produktionen behövs vid hög vindkraftsproduktion då denna kan minska. Men vid hög vindkraftsproduktion är också många andra kraftverk avstängda då de inte behövs. De fungerar därmed som en form av reservkraft vilken därmed blir större ju mer vindkraft som produceras.

 

Fakta

Elproduktionen i utvecklade länder sker idag genom samverkande kraftkällor som delas in i baskraft som till exempel kärnkraft, vattenkraft, kol-, gas- och oljekraft. Reglerkraft från vattenkraftverk, kraftvärmeverk, kolkraftverk, gaskraftverk samt intermittenta kraftkällor som sol, vind, vågor.