Väderberoende elproduktion: en risk för energisäkerheten
Den 28 april drabbades Spanien och Portugal av en omfattande blackout, som fick stor uppmärksamhet i media. Men enligt professor Jonas Kristiansen Nøland vid Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet (NTNU) har de flesta stora medier tonat ned betydelsen av väderberoende elproduktion i denna händelse. Det menar han är olyckligt, eftersom viktiga lärdomar riskerar att gå förlorade.
Bakgrunden till blackouten
Enligt Nøland började den spanska elkraschen just där andelen synkron elproduktion – som vattenkraft, kärnkraft och gaskraft – var som lägst. Detta är viktigt, eftersom synkron elproduktion bidrar med nödvändig spänningsreglering och svängmassa, som gör att elnätet kan fungera stabilt. Men när andelen synkron elproduktion är låg, blir elnätet mer sårbart för störningar.
Runt 1,3 gigawatt solkraft kopplade bort sig från nätet
Nøland skriver att runt 1,3 gigawatt solkraft kopplade bort sig från nätet inom en sekund, långt innan något större fel uppstått i elnätet. Detta är en mycket stor mängd el, och en sådan produktionsförlust ligger nära gränsen för vad systemet klarar. Detta innebär att elnätet blev mycket instabilt, och att risken för en total kollaps av systemet ökade.
Påtvingade frekvenssvängningar från solkraften
Nøland pekar även på att "påtvingade frekvenssvängningar från solkraften" observerades redan innan bortkopplingen, vilket indikerar en inneboende instabilitet i systemet. Detta innebär att solkraften inte bara bidrog till att öka elproduktionen, utan också till att destabilisera elnätet.
Rapport från USA:s energidepartement
Nøland hänvisar till en rapport från USA:s energidepartement, som varnar för att antalet strömavbrott kan öka hundrafalt om planerbar produktion avvecklas utan att ersättas med fast kapacitet. Detta är en viktig varning, eftersom det innebär att om vi inte har tillräckligt med synkron elproduktion, kommer elnätet att bli alltmer instabilt och sårbart för störningar.
Rapport från Aelec
En rapport beställd av branschorganisationen Aelec visar att produktionsbortfallen började i områden med endast 3–12 % synkron elproduktion. Detta är en mycket låg andel, och det innebär att elnätet i dessa områden var mycket sårbart för störningar. Nøland menar att denna form av produktion bidrar med nödvändig spänningsreglering och svängmassa, vilket gör att bristen blir särskilt kännbara i perioder då sol- och vindkraft dominerar.
Förnybara källor stod för 70 % av produktionen
Vid störningstillfället stod förnybara källor för cirka 70 % av produktionen, något Nøland menar är riskabelt ur ett energisäkerhetsperspektiv. Detta innebär att elnätet var mycket beroende av förnybara källor, och att risken för störningar och avbrott var hög.
Spänningsfallet i södra Spanien
Spänningsfallet i södra Spanien inträffade långt innan frekvensen kollapsade, och frånvaron av lokalt spänningsstöd förvärrade situationen. Detta innebär att elnätet i södra Spanien var mycket sårbart för störningar, och att risken för en total kollaps av systemet var hög.
Elförbindelsen med Frankrike havererade
Elförbindelsen med Frankrike havererade dessutom till följd av överbelastning när produktionen från sol och vind låg på toppnivåer. Fyra sekunder efter att Spanien isolerats från Frankrike kollapsade systemet helt. Detta innebär att elnätet i Spanien och Frankrike var mycket beroende av varandra, och att en störning i ett land kunde få konsekvenser i det andra landet.
Slutsats
"Det är ingen slump att de första produktionsbortfallen ägde rum i de delar av landet där den synkrona elproduktionen också var lägst," konstaterar Nøland. Han varnar för att risken för framtida strömavbrott är påtaglig när andelen väderberoende elproduktion är hög. Detta innebär att vi måste ta hänsyn till energisäkerheten när vi planerar vår elproduktion, och se till att vi har tillräckligt med synkron elproduktion för att säkerställa att elnätet är stabilt och pålitligt.
