← Tilbake til anbud

rapport_driftsakerhet_i_kraftsystemet_augusti_2025.pdf

Vedlegg til anbudet Achilles Utilities NCE qualification - notification of qualification system - Services fra Achilles Information AS.

117509 tegn tekst application/pdf Last ned originalfil ↗
SVENSKA KRAFTNÄT



             Driftsäkerhet
             i kraftsystemet
             - framtidens behov och förmågor
             AUGUSTI 2025




Svenska kraftnät                               1
         Innehåll
          Introduktion                                                 Beskrivning av systembehov
          • Förord                                                     • Aktiv effektbalans
          • Om den här rapporten                                       • Reaktiv effektbalans
          • Översikt över analyser och rapporter                       • Synkronisering
          • Sammanfattande budskap                                     • Dämpning
                                                                       • Störningstålighet
          Ett kraftsystem i förändring                                 • Återuppbyggnad
          • Ökning av elbehov framöver men stor osäkerhet i utfallet   • Översikt av implementerade och framtida åtgärder
          • Flera stora förändringar påverkar leveranssäkerheten
          • Kraftsystemets dynamik förändras                           • Ordlista
          • Kraftsystemet blir mer decentraliserat

          Systembehov och förmågor
          • Leveranssäkerhet
          • Driftsäkerhet
          • Systembehov och förmågor
          • Robusthet
          • Svenska kraftnäts verktygslåda




Svenska kraftnät                                                                                                            2
             Introduktion


Svenska kraftnät            3
Förord
För att möjliggöra omställningen till ett       med branschen och alla dess aktörer är
fossilfritt energisystem kommer elanvänd­       också en viktig pusselbit framöver för att
ningen att behöva öka kraftigt där              åstadkomma de förändringar som behövs
prognoser och politiska mål pekar på en         på mest effektiva sätt. Svenska kraftnät är
dubblering av den svenska elanvändningen        ansvarig för att följa upp, det av riksdagen
till 2045. Kraftsystemet förändras också        fastställda, leveranssäkerhetsmålet för
där elproduktion och elanvändning får           elsystemet och vidta eller föreslå nöd­
andra egenskaper genom att de ansluts           vändiga åtgärder för att målet uppnås.
med kraftelektronik och mängden väder­          Vi har även ett ansvar för planeringen av
beroende elproduktion kontinuerligt ökar.       elsystemet, där driftsäkerhet ingår som en
Detta skapar nya utmaningar för drift­          viktig parameter.
säkerheten samtidigt som kraftsystemet
behöver förbli driftsäkert årets alla timmar,   Denna rapport syftar till att beskriva kraft­
såväl i normalläge som under allvarlig          systemets driftsäkerhet och vilka behov
påfrestning, i en framtid med ett allt mer      och förmågor som behövs i framtiden.
elberoende samhälle.                            Jag hoppas att den här rapporten ska
                                                ge en tydligare bild av Svenska kraftnäts
Kraftsystemets ökade komplexitet innebär        arbete för att upprätthålla driftsäkerheten
att Svenska kraftnät behöver jobba med          i kraftsystemet och vad som behöver göras
en kombination av olika verktyg för att på      för att skapa en driftsäker elförsörjning.
ett effektivt sätt bibehålla driftsäkerheten.
Samtliga verktyg kommer att behövas i allt      Viktoria Neimane
större utsträckning. En ökad samverkan          Avdelningschef Systemutveckling




Svenska kraftnät                                                                                4
                   Om den här rapporten
                   Välkommen till Svenska kraftnäts rapport om
                   driftsäkerhet i det framtida kraftsystemet


                   Kraftsystemet genomgår en stor förändring när           kommer att göra framöver för att säkerställa ett
                   det gäller både produktion och användning av el.        driftsäkert och robust kraftsystem. Rapporten
                   Syftet med den här rapporten är att skapa förståelse    innehåller kvalitativa bedömningar av behov
                   för hur förändringen påverkar driftsäkerheten och       och förmågor.
                   systemstabiliteten i kraftsystemet och hur Svenska
                   kraftnät avser att agera för att hantera dessa          Det räcker inte att kraftsystemet är driftsäkert för
                   förändringar. Ett driftsäkert och stabilt kraftsystem   att möta samhällets behov, det måste också finnas
                   innebär ett system som klarar av att utsättas för       tillräckligt med kapacitet i näten och tillräckligt
                   störningar och så snabbt som möjligt kan återgå         med elproduktion. I den här rapporten har vi valt
                   till ett normalläge.                                    att fokusera på driftsäkerhet. Andra aspekter som
                                                                           också påverkar kraftsystemets leveranssäkerhet
                   Rapporten beskriver de framtida behov kraft­            behandlas i andra rapporter, vilka översiktligt
                   systemet har utifrån de förändringar som sker i         presenteras på nästa sida.
                   systemet. För att hantera behoven och upprätt­
                   hålla driftsäkerheten behöver olika förmågor finnas     Rapporten vänder sig till läsare som är intresserade
                   i systemet. Olika typer av elproduktion har alla        av kraftsystemet men inte är så djupt insatta
                   olika förmågor att stödja systemet och dessa kan        i tekniken och som vill få en överblick av drift­
                   komma till nytta på olika sätt, till exempel genom      säkerhet och systemstabilitet framöver. Syftet
                   kravställning eller genom stödtjänster. Svenska         med rapporten är att på ett förenklat sätt beskriva
                   kraftnät vill i den här rapporten beskriva behoven,     komplicerad teknik vilket medför att rapporten inte
                   vilka lösningar och verktyg som finns och vad vi        håller en djupare teknisk nivå.



Svenska kraftnät                                                                                                                  5
Översikt över analyser och rapporter
Rapporterna finns att hitta på svk.se respektive hos de europeiska
transmissionsnätsoperatörernas samarbetsorganisation, entsoe.eu

           Långsiktiga scenarier                        Behovsanalyser                                  Strategi och planer


Svenska kraftnät:                          Svenska kraftnät:                                 Svenska kraftnät:
• Långsiktig marknadsanalys 2024           • Driftsäkerhet i kraftsystemet 2025              • Svenska kraftnäts strategi mot 2030
                                           • Kortsiktig marknadsanalys 2024                  • Nätutvecklingsplan 2024–2033
ENTSO-E:
                                           • Kraftbalansen på den svenska elmarknaden 2025   • Systemutvecklingsplan 2022–2031
• Ten Year Network Development Plan 2024
                                           • Balancing market outlook 2030                   • Forsknings- och utvecklingsplan 2021–2024

                                           Nordiskt:
                                           • Nordic Grid Development Perspective 2025
                                           • Requirement for minimum inertia in the Nordic
                                             power system 2023

                                           ENTSO-E:
                                           • European Resource Adequacy Assessment 2024
                                           • Winter Outlook 2024–2025




Svenska kraftnät                                                                                                                           6
SAMMANFATTANDE BUDSKAP


Drivande
förändringar och                                                            • Svenska kraftnät jobbar med en bred verktygslåda för att
                                                                              bibehålla tillräcklig driftsäkerhet i alla drifttillstånd. Bland


behov av åtgärder
                                                                              verktygen finns investeringar i egna komponenter, ändamåls­
                                                                              enlig kravställning på andra aktörers anläggningar samt
                                                                              marknadsbaserad anskaffning och ekonomiska incitament.

                                                                            • Fler åtgärder krävs för att upprätthålla driftsäkerheten i alla
                                                                              drift- och samhällstillstånd framöver där valet av lämplig
                                                                              åtgärd utgår från ett samhällsekonomiskt perspektiv.
  • Kraftsystemets komplexitet ökar då elproduktion och el­
                                                                            • Det är viktigt att samtliga aktörer och produktionsslag i kraft­
    användning i allt högre grad ansluts med kraftelektronik.
                                                                              systemet bidrar med förmågor och flexibilitet utifrån sina
    Elproduktionen blir mer väderberoende men också mer distri­
                                                                              förutsättningar. Svenska kraftnät har, som systemansvarig
    buerad med mer produktion placerad längre ut i systemet.
                                                                              för över­föringssystemet, ansvaret att leda systemets aktörer
  • Osäkerheter i framtida elbehov samt produktionens tekniska                genom utökat samarbete, incitament och kravställning.
    egenskaper och beteende medför att Svenska kraftnät behöver
                                                                            • Synkron produktion bidrar med viktiga förmågor i kraft­
    planera och ta höjd för allt fler olika situationer och utfall. Varje
                                                                              systemet, idag och i framtiden. Även icke-synkrona
    utfall måste kunna hanteras med bibehållen driftsäkerhet.
                                                                              anläggningar har möjlighet att bidra med liknande förmågor
  • Svenska kraftnät kommer att behöva hantera ett system med                 under förutsättning att rätt kravställning och incitament
    stor andel väderberoende produktion framöver, såväl innan                 finns på plats.
    som efter att ny kärnkraft kan vara på plats.
                                                                            • Innovation och teknikutveckling är viktigt för det framtida
  • Med ett samhälle som blir allt mer elberoende ökar betydelsen             kraftsystemet och Svenska kraftnät behöver, tillsammans
    av en välfungerande hantering av nöddrift och återuppbyggnad              med övriga aktörer, fortsätta att utvärdera hur ny teknik
    av kraftsystemet, särskilt vid samhällskriser och ytterst vid krig.       med nya förmågor kan bidra till driftsäkerheten.



                                                                                                                                                 7
             Ett kraftsystem
             i förändring

Svenska kraftnät               8
Ökning av elbehov framöver men
stor osäkerhet i utfallet
De senaste 10 åren har kraftsystemet utvecklats           Det finns även osäkerheter kopplat till elproduk­    ansluten produktion** behöver hanteras såväl
och genomgått flera stora förändringar. Stora             tionen och dess egenskaper; vilken typ av produk­    innan som efter att ny kärnkraft är på plats.
mängder vindkraft har byggts och andelen förnybar         tion som etableras, när och var samt storlek på
el i det svenska kraftsystemet har ökat. Under            anläggningar är frågor som påverkar kraftsystemet.   Osäkerheter i elbehov samt produktionens tekniska
samma tidsperiod har flera kärnkraftsreaktorer            Antalet stora elanvändare kommer förmodligen att     egenskaper och beteende skapar nya förutsätt­
ställts av. Sverige har idag en elproduktion som i        öka framöver, något som också påverkar kraft­        ningar för Svenska kraftnäts planering. Vi behöver
princip är helt fossilfri och baserad på vind-, vatten-   systemets beteende.                                  planera för att kunna hantera olika typer av utfall
och kärnkraft, samt en ökande mängd el som                                                                     så att driftsäkerheten kan upprätthållas, trots att
kommer från småskalig solkraft.                           En stor mängd sol- och vindkraft kommer att          vi i dag inte vet säkert vilka förmågor som kommer
                                                          tillkomma i kraftsystemet även om ny kärnkraft       att finnas tillgängliga i framtiden. Följden blir att
Sveriges elbehov bedöms öka på både kort och lång         kommer till stånd i Sverige. Detta innebär att ett   åtgärder och marginaler måste utformas med en
sikt. Ökningen beror framförallt av utvecklingen          system med stor mängd variabel och omriktar­         stor spridning i utfall i åtanke.
inom industrin med en ökad framställning av bland
annat fossilfritt stål, elektrobränslen och grön
vätgas. Stora osäkerheter finns i utfallet och utveck­
lingen presenteras som ett spann utifrån de senaste
scenarierna framtagna av Svenska kraftnät.*




*   Långsiktig marknadsanalys, Svenska kraftnät, 2024
**  Begreppen variabel och omriktaransluten produktion
    beskrivs närmare på följande sida
*** För kärnkraft har 60 års livslängd antagits



Svenska kraftnät                                                                                                                                                       9
Flera stora förändringar påverkar
leveranssäkerheten                                                                                          Med planerbar produktion avses elproduktion som under
                                                                                                            normala omständigheter kan styras till en på förhand
Den förändrade produktionsmixen innebär att             nödvändiga förmågor, då detta sker via nätägarna    känd nivå, till exempel kärnkraft, vattenkraft och termisk
                                                                                                            kraft. Den planerbara produktionen har tillgång till lagrad
kraftsystemet har gått från i huvudsak planerbar        på distributionsnätsnivå. Detta kan leda till att
                                                                                                            energi i form av vattenmagasin för vattenkraft eller
produktion med synkront anslutna anläggningar till      förmågorna måste anskaffas på andra sätt som är     bränslelager för termisk kraft. Vattenkraften är också
att också ha en stor andel variabel produktion med      mindre effektiva. Användarsidan ändras också        ofta reglerbar, det vill säga att det är möjligt att relativt
anläggningar som ansluter till elnätet via kraftelek­   med fler nya stora förbrukningsanläggningar som     fritt bestämma när och hur mycket el den ska producera.

tronikbaserade omriktare. Produktion som ansluter       ansluter till kraftsystemet så som exempelvis       Med variabel produktion, även kallad icke-planerbar
via omriktare bidrar inte automatiskt med samma         vätgas­produktion och serverhallar.                 produktion, avses produktion som är svårare att styra
                                                                                                            till en särskild nivå då tillgänglig energi varierar med yttre
förmågor som den synkront anslutna produktionen
                                                                                                            faktorer som exempelvis väder. Den variabla produk­
typiskt har, som exempelvis rotationsenergi, vilket                                                         tionen utgörs primärt av vind- och solkraft. Variabel
skapar nya utmaningar för kraftsystemets leverans-                                                          produktion kan i viss mån regleras, men huvudsakligen
                                                                                                            sker det enbart i nedåtriktningen.
och driftsäkerhet. Omriktaransluten och variabel
produktion har dock möjlighet att bidra med viktiga
förmågor, om rätt krav ställs och om tillräckliga
ekonomiska incitament för att göra bidraget lön­
samt finns.                                                                                                 Vind- och solkraft ingår i kategorin icke-synkront
                                                                                                            ansluten produktion, det vill säga elproduktion som
En stor del av den tillkommande produktionen                                                                använder generatorer som roterar oberoende av kraft­
                                                                                                            systemet alternativt inte roterar alls och där effekten
ansluts på distributionsnätsnivå, till skillnad från                                                        matas in med hjälp av kraftelektronik. Denna typ av
tidigare då produktion oftast anslöts på transmis­                                                          elproduktionsanläggningar kallas också omriktaransluten
sionsnätsnivå. Det innebär bland annat att det                                                              produktion. Detta till skillnad från vattenkraft och kärn­
                                                                                                            kraft som är synkront anslutna till nätet, vilket innebär att
blir svårare för Svenska kraftnät att ställa direkta
                                                                                                            generatorer fysikaliskt roterar i takt med kraftsystemet.
krav på exempelvis spänningsreglering och andra



Svenska kraftnät                                                                                                                                                   10
Kraftsystemets dynamik förändras
Kraftsystemet är beroende av att anslutna anlägg­               Vind- och solkraft ansluts typiskt via kraftelektro­
ningar kan bidra till styrning av kraftsystemets                niska omriktare. Omriktarens dynamiska egen­
gemensamma storheter som frekvens och spänning                  skaper beror helt på dess styrning vilket ger stora
samt aktiv och reaktiv effekt. Styrningen behöver               möjligheter. Även den förbrukning som ansluts till
fungera i olika tidsskalor, från bråkdelar av en                kraftsystemet ändrar karakteristik med en mindre
sekund och uppåt.                                               andel direktanslutna roterande maskiner och mer
                                                                omriktaransluten förbrukning.
Roterande maskiner såsom synkrongeneratorer
styr på ett effektivt sätt bland annat kraftsystemets           Med en allt större mängd omriktare förändras
spänning och frekvens. Synkrongeneratorerna                     kraftsystemets dynamiska egenskaper där både
har elektromekaniska egenskaper och dynamik                     problem och lösningar oftare uppträder på den
som historiskt varit avgörande för kraftsystemets               snabbare delen av tidsskalan.
stabilitet och beteende.




                        Omriktare
                        En omriktare är en enhet konstruerad med
                        kraft­elektronik. Enheten omvandlar lik­
                        spänning (DC) till växelspänning (AC) eller
                        vice versa, beroende på användningsområde.
                        Den används ofta som gränssnitt för att
                                                                                 * Fördjupning i ämnet återfinns i Nordic Grid Development Perspective, 2023
                        ansluta vind- och solkraft till kraft­systemet.

Svenska kraftnät                                                                                                                                               11
Kraftsystemet blir mer
decentraliserat
Historiskt har kraftsystemet till stor del kontrollerats   samma utsträckning som tidigare reglerade av de            resurser behöver nyttjas. Detta medför ett ökande
och hanterats av relativt få aktörer med tydlig            krav som Svenska kraftnät ställer. Ansvaret för att        behov av att ha en tydlig ansvarsfördelning och
ansvars­fördelning och goda möjligheter att koordi­        ställa krav faller i stället på region- och lokalnäts­     koordinering mellan Svenska kraftnät och övriga
nera åtgärder. Antalet aktörer som äger anläggningar       ägarna som måste ta hänsyn till ansvaret dels för          aktörer för att säkerställa tillräckliga förmågor i
och som deltar på olika marknader ökar nu. Vidare          sin egen driftsäkerhet, dels för att de förmågor som       kraftsystemet. Berörda aktörer behöver också ha
blir det vanligare att anläggningsägaren inte själv        finns hos anslutande anläggningar görs tillgängliga        tillräcklig bemanning och kompetens för att full­göra
underhåller och sköter driften av sina anläggningar        för kraftsystemet i stort.                                 sin roll i kraftsystemet.
utan låter detta skötas av tredje part. Denna ut­
veckling förväntas fortsätta och leder till ett ökat       Därtill är vissa av dessa behov relativt lokala och
behov av koordinering mellan aktörer med olika             behöver hanteras på en viss plats, exempelvis
                                                                                                                           Svenska kraftnät har som systemansvarig för
funktioner i kraftsystemet.                                överlaster på en ledning eller spänningsnivån i
                                                                                                                           överföringssystemet ansvar för att leda systemets
                                                           en station. Sådana behov behöver då hanteras av                 aktörer genom utökat samarbete. Vår uppgift är att
När en växande andel av elproduktionen är ansluten         närliggande anläggningar. Andra behov, exempelvis               skapa incitament för aktörerna, genom bland annat
till andra nätägare än Svenska kraftnät växer ut­                                                                          kravställning och marknadsbaserade stödtjänster.
                                                           aktiv effektbalans för lastföljning och balansering,
maningarna med att bibehålla en god driftsäkerhet.         kan hanteras relativt fritt i förhållande till placering        Alla systemets aktörer behöver kunna bidra till
                                                                                                                           att upprätthålla kraftsystemets funktion. Berörda
Resurser som är viktiga för driften av kraftsystemet,      i kraftsystemet. Det kräver likväl en omfattande
                                                                                                                           aktörer ska tillhandahålla nödvändiga förmågor, vid
genom att bidra med avgörande förmågor, är inte i          koordinering då allt fler mindre och distribuerade              den tidpunkt och i den mängd som kraftsystemet
                                                                                                                           behöver, utifrån regelverk och ingångna avtal.

                                                                                                                           Alla tillkommande teknikslag, exempelvis kärnkraft,
                                                                                                                           vindkraft och vätgasproduktion, behöver kunna
                                                                                                                           bidra med förmågor i förhållande till sin andel av
                                                                                                                           elproduktionen och elanvändningen i kraftsystemet.

Transmissionsnät    Region- och lokalnät


Svenska kraftnät                                                                                                                                                             12
             Systembehov
             och förmågor

Svenska kraftnät            13
Leveranssäkerhet
Med leveranssäkerhet avses kraftsystemets
samlade förmåga att producera och överföra el så                                                      Leveranssäkerhet
att elanvändarna kan använda den el de behöver,
vid den tidpunkt och på den plats där de vill
använda den, även vid ansträngda driftsituationer                       Tillräcklighet                                                           Driftsäkerhet
och vid vanligt förekommande störningar.


Leveranssäkerhet kan delas upp i tillräcklighet
och driftsäkerhet:
• Tillräcklighet avser att en tillräcklig mängd el kan
  produceras och överföras så att den tillgängliga
  elen räcker till för att täcka elanvändarnas behov.

• Driftsäkerhet avser att kraftsystemet ska kunna
  fungera under normala förutsättningar samt
  kunna motstå påfrestningar i form av olika typer               Produktions-                      Flexibilitet                  Överföringskapacitet i elnäten
                                                                    kapacitet            Att anpassa elproduktion         Kapaciteten i elnäten behöver utvecklas över
  av störningar.
                                                              I ett leveranssäkert       och elanvändning genom        tid för att följa med i behovet av överföring genom
                                                               kraftsystem måste          flexibilitet är avgörande      en långsiktig nätplanering baserad på framtids­
Tillräcklighet och driftsäkerhet är två mål som till         mängden producerad             för att det ska finnas      scenarier. Samtidigt ska metoderna för att tilldela
viss del har en inneboende konflikt då ökad drift­         el vara tillräcklig för att      tillräckligt med el och   så mycket som möjligt av den driftsäkert tillgängliga
säkerhet bland annat kan uppnås genom inskränk­             möta elanvändningens          överföringskapacitet vid           överföringskapaciteten till elmarknaden
                                                            behov men också vara          naturliga variationer och                     kontinuerligt utvecklas.
ningar i tillräckligheten, exempelvis genom redu­
                                                          placerad så att det finns      störningar, både på längre
cerad överföringskapacitet. Svenska kraftnät gör         tillräckligt med kapacitet i       sikt och i driftskedet.
avvägningen mellan driftsäkerhet och tillräcklighet           elnätet att överföra
                                                                                                                         Läs mer om bedömningar kring tillräcklighet
utifrån risk och samhällsekonomiska bedömningar.              den dit den behövs.
                                                                                                                         i följande publikationer:
                                                                                                                         En bedömning av resurstillräckligheten för
Denna rapport fokuserar huvudsakligen på                                                                                 svensk elförsörjning, Svk, 2024
                                                                                                                         European Resource Adequacy Assessment,
drift­säkerhet.
                                                                                                                         ENTSO-E, 2024
                                                                                                                                                                              14
                                                                                                                         Långsiktig marknadsanalys, Svk, 2024
Driftsäkerhet
                                                                                                                Ramverk för driftsäkerhet
                                                                                                                Dimensioneringskriterier, tillsammans med drift­
                                                                                                                säkerhetsgränser och systemdriftstillstånd, bildar
                                                                                                                en del av det ramverk Svenska kraftnät använder för
                                                                                                                att hantera driftsäkerhet i det nationella överförings­
                                                                                                                systemet. Förutsättningarna för att genomföra
Pålitliga leveranser av el är avgörande för samhället   anläggning. Flera samtidiga fel med gemensam
                                                                                                                åtgärder skiljer sig åt mellan olika systemdrifts­
oavsett samhällstillstånd, där en säker elförsörjning   orsak kan omfattas i de fall där sannolikhet och        tillstånd. I samtliga drifttillstånd finns det en teknisk
ska upprätthållas i fredstida normalläge såväl          konsekvens bedöms vara tillräckligt höga. Flera         krav­ställning som beskriver hur en anläggning ska
som i högsta beredskap och krig. Med begreppet          samtidiga men oberoende fel omfattas generellt          bete sig. I normaldrift bidrar frivilliga åtgärder som
                                                                                                                marknader och stödtjänster till driftsäkerheten.
driftsäkerhet avses behovet hos kraftsystemet att       inte av dimensioneringskriterierna.
                                                                                                                I nöddrift och återuppbyggnad har Svenska kraftnät
kunna fungera under normala förutsättningar samt                                                                ett större mandat att ta till tvingande åtgärder för
kunna motstå påfrestningar i form av olika typer av     N-1-kriteriet innebär att kraftsystemet har vissa       att upprätthålla driftsäkerheten.
störningar. Kraftsystemet ska kunna motstå såväl        marginaler för att klara störningar, vilket ger en
små kontinuerliga variationer i driftförutsättningar    grundläggande nivå av robusthet i kraftsystemet.
som större enskilda förändringar och bortkopplingar.    Det är dock önskvärt att kraftsystemet kan motstå
Vissa störningar är så stora och osannolika att det     även större störningar än de som anges av                                Systemdrifttillstånd
inte är ekonomiskt försvarbart att utforma kraft­       N‑1‑kriteriet i den mån det finns åtgärder för detta
systemet för att kunna motstå dessa utan då kan         som är kostnadseffektiva. Sådana åtgärder bidrar
                                                                                                                                             Normaldrift
följden bli omfattande elavbrott. Av den anledningen    till ökad robusthet.
ingår även behovet av att kunna återuppbygga
systemet efter ett nätsammanbrott i begreppet           Behovet av driftsäkerhet i kraftsystemet kan delas
driftsäkerhet.                                          in i olika systembehov som beskrivs vidare från               Återuppbyggnad                           Skärpt drift
                                                        sidan 24 och framåt. För att möta systembehoven
Hur stora störningar som kraftsystemet ska kunna        nyttjas olika förmågor som bidrar med egenskaper
motstå avgörs av de dimensioneringskriterier som        till kraftsystemet. Förmågorna kan vara antingen
används. Grunden i Svenska kraftnäts dimen­             inneboende egenskaper hos olika teknikslag eller             Nätsammanbrott                              Nöddrift

sioneringskriterier är det så kallade N‑1‑kriteriet,    tillförda genom kravställning och incitament. Dessa
vilket innebär att kraftsystemet ska kunna motstå       förmågor och hur de kan tillföras i tillräcklig mängd
samtliga enskilda störningar som kan inträffa i         beskrivs närmare på nästkommande sidor.
systemet. Enskilda störningar motsvarar bortfall                                                                             Störning

av exempelvis en ledning eller en produktions­                                                                               Åtgärd


Svenska kraftnät                                                                                                                                                       15
Systembehov och förmågor
Förutsättningarna för att upprätthålla driftsäkerheten kan beskrivas utifrån tre olika faktorer:
inneboende och tillförda förmågor samt systembehov. För att kraftsystemet ska vara driftsäkert
måste bidraget från de inneboende och tillförda förmågorna överstiga systemets behov av de
egenskaper och funktioner som behövs för att motstå en viss typ av påfrestning.

           Inneboende förmågor                        +                Tillförda förmågor                            ≥                    Systembehov


Med inneboende förmågor avses egenskaper                  Med tillförda förmågor avses egenskaper och                    Ett driftsäkert kraftsystem ska kunna fungera under
som finns i kraftsystemet och dess anslutna               funktioner som Svenska kraftnät och andra aktörer              normala förutsättningar samt kunna motstå påfrest­
anläggningar utan att systemet explicit designats         har tillfört kraftsystemet och som annars inte hade            ningar i form av olika typer av störningar. Detta medför
för att ha dessa egenskaper. De inneboende                funnits, åtminstone inte i samma utsträckning.                 flera olika systembehov för att kunna motstå exempel­
förmågorna är alltså egenskaper som finns naturligt       Svenska kraftnät kan tillföra förmågor genom                   vis variationer i aktiv och reaktiv effekt samt andra
hos anslutna anläggningar och kan bidra till att          invest­eringar i egen utrustning och nät, krav­ställning       händelser som ligger utanför Svenska kraftnäts direkta
förbättra eller försämra kraftsystemstabiliteten          samt ekonomiska incitament och anskaffning.                    kontroll. Det kan exempelvis handla om naturliga effekt­
och driftsäkerheten.                                                                                                     variationer mellan produktion och förbrukning såväl som
                                                          Vissa tillförda förmågor är identiska med eller                stora störningar i en eller flera enskilda anläggningar.
Typiska exempel på sådana förmågor är den                 efterliknar de inneboende förmågorna, exempel­                 Störningarnas och de naturliga variationernas beteende
mekaniska rotationsenergin och felströmsinmat­            vis syntetisk rotationsenergi, syntetisk frekvens­             i form av storlek, varaktighet och snabbhet bidrar till
ning hos synkrongeneratorer samt frekvens- och            beroende last, synkronkompensatorer och                        att skapa behovet av åtgärder och förmågor.
spännings­beroendet hos vissa förbruknings­               synkronkompensatordrift av generatorer. Andra
anläggningar som momentant reagerar på avvikelser         förmågor är alltid tillförda, till exempel frekvens-           Störningar och variationer kan påverkas genom
i frekvens respektive spänning.                           och spänningsreglering.                                        bland annat kravställning och ekonomiska incitament,
                                                                                                                         exempelvis ramphastighetsbegränsningar, begränsning
                                                                                                                         av största enskilda felfall och obalans­avgifter.

Svenska kraftnät                                                                                                                                                              16
Kraftsystem­
stabilitet
                                                                                                      Kraftsystemstabilitet



Om kraftsystemets behov av en viss egenskap                  Frekvens­                 Spännings­                   Vinkel­                  Resonans­                  Omriktar­
inte tillgodoses kan systemet bli instabilt. Med              stabilitet                stabilitet                 stabilitet                 stabilitet                stabilitet
begreppet stabilitet avses förmågan hos ett kraft­
system att upprätthålla ett jämviktsläge samt för­        Frekvensstabilitet        Spänningsstabilitet          Vinkelstabilitet är      Resonansstabilitet         Omriktarstabilitet
mågan att återgå till ett acceptabelt jämvikts­läge       är kraftsystemets          är kraftsystemets         förmågan hos gene­         berör oscillationer      beskriver oönskade
efter att ha utsatts för en störning, till exempel att     förmåga att hålla         förmåga att upp­             ratorer att förbli       i kraftsystemet i       interaktioner kopplat
                                                           frekvensen stabil       rätthålla godtagbara            synkroni­serade        frekvensområdet              till den snabba
frekvensen hålls inom givna gränser under och
                                                             under normala              spänningar i            under normala för­              5-45 Hz.             dynamik kontroll­
efter störningen.                                          förhållanden och            systemets alla           hållanden och efter           De oönskade            funktionerna hos
                                                          efter att ha utsatts         punkter under             att ha utsatts för          energisväng­           omriktare kan föra
Kraftsystemstabilitet kan delas in i fem kategorier*.       för en störning.        normala förhållan­               en störning.         ningarna kan vara         med sig. De behö­
                                                                                     den och efter att           I begreppet ingår           elektriska eller       ver fungera stabilt
Av dessa är det frekvens och spänning som mot­
                                                                                     ha utsatts för en          också effektpend­         elektromekaniska.          tillsammans med
svarar väldefinierade fysikaliska storheter med                                           störning.                 lingar mellan                                  andra omriktare och
definierade målvärden. Målvärdet för frekvensen                                                                  grupper av gene­                                  andra komponenter
är 50 Hz medan spänningens målvärde varierar                                                                    ratorer i olika geo­                                        i elnätet.
                                                                                                                 grafiska områden
med spänningsnivån i respektive punkt i nätet.                                                                    i kraftsystemet.
De övriga tre stabilitetskategorierna – vinkel­
stabilitet, resonansstabilitet och omriktarstabilitet
– utgör ytterligare villkor som måste vara upp­
fyllda för att systemet ska vara synkroniserat och
väl­dämpat. De två sistnämnda kategorierna har
blivit allt mer relevanta på senare år, i takt med att
andelen omriktaransluten produktion ökat.
                                                         * Indelningen baseras på: Definition and Classification of Power System Stability – Revisited & Extended, IEEE, 2021



Svenska kraftnät                                                                                                                                                            17
Robusthet
                                                               Grundläggande
                                                               robusthet




Robusthet är ett mått på hur stora påfrestningar kraftsys­


                                                                                +                 >
temet klarar av att motstå. Ett system med hög robusthet           Inneboende         Tillförda        Enskilda
                                                                    förmågor         förmågor         störningar
klarar stora avvikelser från planerade driftförutsättningar.
                                                                                                         N-1
Utan robusthet kan avvikande driftförutsättningar leda till
exempelvis inskränkningar i överföringskapacitet i syfte
att upprätthålla driftsäkerheten. Robusthet är därför en
nödvändighet för att upprätthålla leveranssäkerheten.


Hur robust kraftsystemet ska vara avgörs av Svenska
kraftnäts dimensioneringskriterier. Kriterierna innebär en     Utökad
avvägning eftersom en allt för stor robusthet kan tyda på      robusthet
att kraftsystemet överdimensionerats eller inte utnyttjas
effektivt nog, vilket medför ökade kostnader.                                                               Stora
                                                                                                         störningar
Grunden i Svenska kraftnäts dimensioneringsregler är


                                                                                +                 >
att kraftsystemet ska kunna motstå samtliga enskilda fel           Inneboende        Tillförda            Enskilda
som kan inträffa (N-1-kriteriet). Flera samtidiga fel med           förmågor        förmågor             störningar
gemensam orsak kan omfattas i vissa fall, där sannolik­                                                        N-1
het och konsekvens bedöms vara tillräckligt höga. Detta
bidrar till en utökad nivå av robusthet. Flera samtidiga                                                    N–X
men oberoende fel (N-X) omfattas dock generellt inte av
dimensioneringskriteriet. Historiskt har dock kraftsystemet
i många fall ändå varit så robust att det har kunnat motstå
mycket större störningar än det har dimensionerats för.
Ett exempel på detta är störningen den 23 april 2023 som
presenteras på nästa sida.
                                                                                                                      18
EXEMPEL


Störningen 26 April 2023
                                                                                                                                 Spänningar i närliggande
                                                                                                                                 stationer under störningen



Störningen i station Hagby våren 2023 bestod av                         påverkades av spänningsstörningen. I en situation
flera oberoende och på varandra följande fel som                        med mindre marginaler och sämre robusthet hade
ledde till en extrem påfrestning på kraftsystemet.*                     störningen, som var långt större än dimensione­
Felbortkoppling och medföljande låga spänningar                         rande fel, fått långt mer omfattande påverkan.
påverkar normalt systemet kortare tid än 0,2 s.
Här var spänningen väldigt låg under 7 s, och                           Robustheten som uppvisades vid störningen
anslutna anläggningars dynamik och störnings­                           kommer sig till stor del av den stora mängden
tålighet fick därför stor betydelse. På grund av den                    inneboende förmågor, exempelvis mekanisk rota­
låga spänningen kopplades två stycken kärnkrafts­                       tionsenergi, som fanns i kraftsystemet vid tillfället.
block bort från nätet för att skydda anläggningarna,                    Händelsen är därför också ett exempel på hur
med följd att den produktion av effekt som förlo­                       stora mängder av inneboende förmågor i många
rades (mer än 2000 MW) vida översteg det dimen­                         situationer inneburit att kraftsystemet historiskt
sionerande felet (1400 MW). Trots att störningarna                      har varit så robust att det kunnat hantera störningar    Störningens påverkan
i spänning och aktiv effekt översteg den storlek                        som är mycket större än N‑1‑kriteriet.                   på frekvensen
som kraftsystemet är designat att tåla så var
påverkan på kraftsystemet i stort relativt liten.                       I ett framtida kraftsystem, med en stor mängd till­
                                                                        förda förmågor som måste dimensioneras utifrån
Händelsen är ett exempel på hur spänning- och                           specifika kriterier, så hamnar robustheten på den
frekvensstabilitet relaterar till störningstålighet och                 nivå som kraftsystemet designas för. Det blir då
hur flera stabilitetsfenomen kan inträffa samtidigt.                    kritiskt att välja vilka störningar som ska kunna
Störningen påverkade frekvensen avsevärt via                            hanteras, och hur robust kraftsystemet ska vara.
obalans i aktiv effekt men utfallet mildrades av
spänningsberoendet hos ansluten förbrukning som

* Händelseförloppet under störningen beskrivs mer ingående i rapporten Driftstörningen den 26 april 2023, Svk, 2023.



Svenska kraftnät                                                                                                                                              19
Svenska                                                            När Svenska kraftnät identifierar ett behov av
                                                                   att tillföra en förmåga i kraftsystemet så är ett
                                                                   alternativ att tillföra förmågan i egen regi ge­
                                                                                                                       Ekonomiska incitament och anskaffning
                                                                                                                       Upphandling och ersättning av stödtjänster är
                                                                                                                       ett exempel på ett ekonomiskt incitament för


kraftnäts                                                          nom investeringar i egen utrustning. Svenska
                                                                   kraftnät kan också välja att tillföra åtgärder i
                                                                   samverkan med andra aktörer, i form av krav­
                                                                                                                       berörda anläggningsägare.


                                                                                                                       Det är vanligt att flera av verktygen behöver


verktygs-                                                          ställning respektive ekonomiska incitament.


                                                                   Investering i egen utrustning och nät
                                                                                                                       användas när en åtgärd ska införas. Exempel­
                                                                                                                       vis så utgör upphandling av stödtjänster
                                                                                                                       ett ekonomiskt incitament för berörda anlägg­


låda                                                               Egna investeringar kan exempelvis ske genom
                                                                   att installera utrustning för spänningsreglering
                                                                   i våra egna stationer.
                                                                                                                       nings­ägare, samtidigt som stödtjänsterna
                                                                                                                       omfattas av en omfattande teknisk krav­
                                                                                                                       ställning för att säkerställa deras effektivitet.

Svenska kraftnät har ett antal verktyg i sin verk­                 Kravställning                                       Det är också vanligt att Svenska kraftnät vidtar
tygslåda för att möta kraftsystemets behov.                        Kravställning kan bland annat ske genom att         flera åtgärder baserat på olika verktyg men
Syftet med verktygen är att tillföra förmågor och                  ställa tekniska krav för anslutning och drift av    med liknande syfte. Exempelvis så installerar
begränsa storleken påstörningar i kraftsystemet.                   anläggningar i kraftsystemet, och genom mark­       Svenska kraftnät egen spänningsreglerande
                                                                   nadskrav som exempelvis funktionella krav vid       utrustning samtidigt som det finns anslut­
Verktygslådan består av tre delar:                                 marknadsdeltagande och obalanshantering.            ningskrav på produktionsanläggningar att
                                                                                                                       kunna bidra med liknande förmågor.
1. Investeringar i egen utrustning
                                                 Egna
   och nät                                   investeringar


2. Kravställning

3. Ekonomiska incitament
                                        Krav-
   och anskaffning av                 ställning
   förmågor
                                                     Ekonomiska
                                                      incitament




Svenska kraftnät                                                                                                                                                           20
                                                                               EXEMPEL


Att tillföra en                                                                Nätformande
förmåga                                                                        omriktare
                                  Första steget i att tillföra en förmåga är   Nätformande omriktare (Eng: ”Grid          Att förmågan ska existera betyder i
                                  att säkerställa att den finns hos en eller   forming”) kan beskrivas som en ny          det här fallet att definitionen av egen­
                    Förmågan      flera komponenter eller anläggningar         generation av styrning där omriktare       skaperna förankras mellan tillverkare
                   ska existera   som är anslutna till kraftsystemet. Detta    kan bidra med grundläggande för­           och systemansvariga, antingen i
                                  steg säkerställs typiskt genom tekniska      mågor till elnätet. Styrningen kan         direkt dialog eller via anslutnings­
                                  krav i anslutningsprocessen eller egna
                                                                               utformas för att efterlikna fysiska        koder och implementeringsguider.
                                  investeringar.
                                                                               egenskaper hos synkrongeneratorer          Att förmågan ska vara tillslagen och
                                                                               och för att utnyttja omriktarnas           ha utrymme att agera betyder i det
                                  Andra steget är att säkerställa att          poten­tial att möta systembehov.           här fallet att Svenska kraftnät under­
                                  förmågan är tillslagen, exempelvis att       Samtliga stabilitetskategorier på­         söker vilka verktyg som är lämpligast
              Förmågan ska        relevant anläggning är ansluten till         verkas av förändringen och flertalet       för att säkerställa att rätt nätformande
              vara tillslagen     systemet vid rätt tidpunkt och med rätt
                                                                               är beroende av att omriktare blir nät­     egenskaper tillgängliggörs.
                                  inställningar i sina reglersystem. Detta
                                                                               formande för att en högre andel om­
                                  kan exempelvis ske genom driftkrav
                                                                               riktaranslutna resurser ska vara möjlig.   Syntetisk rotationsenergi: Med nya
                                  eller ekonomiska incitament.
                                                                                                                          typer av styrning skulle den energi­
                                                                               Hur nätformande egenskaper defi­           buffert som finns i de roterande
                                  Tredje steget är att säkerställa att         nieras är avgörande för vilken roll        turbinerna hos vindkraften kunna
                                  förmågan har tillräckligt med regler­        omriktaranslutna anläggningar kan          tillgängliggöras som en tillförd för­
            Förmågan ska ha       utrymme för att utöva förmågan, vilket       spela för driftsäkerheten i det fram­      måga i kraftsystemet och bidra med
           utrymme att agera      sker genom att reservera reglerutrymme
                                                                               tida kraftsystemet. Definitionen kan       exempelvis dämpning och snabb
                                  i relevant parameter, exempelvis aktiv
                                                                               appliceras på egna investeringar, blir     frekvensreglering. Även förmågor hos
                                  effekt. Reservering av reglerutrymme
                                  är ett av syftena med att upphandla          central för kravställningen av andras      andra resurser med en inneboende
                                  stödtjänster, men kan också ske genom        anläggningar och lägger grunden            energibuffert, exempelvis batterier
                                  kravställning eller egna investeringar.      för att via ekonomiska incitament          och vätgasproduktion med lager,
                                                                               säkerställa rätt förmågor för att möta     skulle kunna tillgängliggöras på
       Alla verktyg kan                                                        systemets behov.                           motsvarande sätt.
       användas i respektive
       steg


Svenska kraftnät                                                                                                                                                21
Driftsäkerhetens utveckling över tid
Behoven kommer att ändras över tid och med det också
de förmågor som krävs för att bibehålla robusthet i det
framtida kraftsystemet. Grafen illustrerar en utveckling
där behovet av förmågor som säkerställer driftsäkerheten
ökar över tid. När kraftsystemet går från en huvudsakligen
storskalig, planerbar och synkron produktion mot en i
högre grad decentraliserad, variabel och omriktaransluten
produktion samtidigt som elanvändningen dubbleras,
påverkas driftsäkerheten på flera sätt.


När andelen synkront ansluten produktion med sina
fysikaliskt inneboende förmågor blir lägre sker ett skifte
i kraftsystemet där traditionella antaganden inte längre
är giltiga. De inneboende förmågornas egenskaper och
mängd förändras samtidigt som behoven ökar i storlek
och förändras i sin natur. Tillförda förmågor kommer
spela en större roll än tidigare, oavsett hur framtidens
produktionsmix kommer att se ut.


Det är avgörande med uppdateringar av dagens stöd­
tjänster, en mer omfattande kravställning för att tillföra
förmågor och en betydande ökning av Svenska kraftnäts
egna investeringar för att säkerställa de förmågor som
krävs för att upprätthålla robusthet och driftsäkerhet.




Svenska kraftnät                                             22
             Beskrivning av
             systembehov

Svenska kraftnät              23
Beskrivning av systembehoven
För att kraftsystemet ska vara driftsäkert även i
framtiden behöver ett antal systembehov hanteras.


I den här rapporten beskrivs systembehoven utifrån
sex kategorier: Aktiv effektbalans, Reaktiv effekt­
                                                                                                                              Reaktiv
balans, Synkronisering, Dämpning, Störningstålighet                                                  Aktiv
                                                                                                                              effekt­     Synkronisering
och Återuppbyggnad.* Behoven har ibland ett visst                                                effektbalans
                                                                                                                              balans
överlapp och interagerar med varandra.


I detta avsnitt kommer för respektive system­behov
en beskrivning av behovet, vilka åtgärder som
genomförts, utvecklingen i framtiden samt vilka
åtgärder som då krävs.
                                                                                                                             Störnings­     Åter­upp­
                                                                                                  Dämpning                    tålighet      byggnad




* Indelningen är inspirerad av rapporten System Needs and Services for Systems with High IBR Penetration, Global-PST, 2021



Svenska kraftnät                                                                                                                                           24
                                                                                                                                              Aktiv
                                                                                                                                          effektbalans




Aktiv effekt och frekvens
Mängden aktiv effekt som produceras måste i varje
ögonblick vara lika stor som den mängd effekt som
förbrukas. Vid en ändring i aktiv effekt hos produk­
tion eller förbrukning kommer rotationsenergin hos
de roterande massorna omedelbart att öka eller
minska för att balansera effektändringen. Därefter
aktiveras Svenska kraftnäts stabiliseringsreserver      Snabb
för att stabilisera frekvensen, följt av långsammare    stabilisering
balanseringsreserver för att återställa jämvikt i
planerad produktion och förbrukning samt återställa
stabiliseringsreserverna. På de långa tidsskalorna
                                                                           Stabilisering
är det elmarknadens uppgift att själv hålla sig i
                                                                                                                                                         Behov
energibalans genom så kallad lastföljning.


En mer djupgående beskrivning av frekvensregle­                                                    Balansering
ringen i Norden återfinns i rapporten Overview of
Frequency Control in the Nordic Power System.
Mer information om de åtgärder för aktiv effekt och
                                                                                                                           Lastföljning
frekvens som är marknadsbaserade återfinns även i
publikationen Balancing market outlook 2030.
                                                                                                                                                         Tid
Notera att balansavräkningen har övergått till 15      0–60 s           60 s–5 min         5 min–60 min          60+ min
minuters avräkningsperiod (i mars 2025) men att
balanseringsbehoven trots det ofta sträcker sig över
flera 15‑minutersperioder och upp till några timmar.



Svenska kraftnät                                                                                                                                               25
                                                                                                                                                              Aktiv
                                                                                                                                                          effektbalans




Snabb stabilisering
Beskrivning                                              Utveckling i framtiden                                     I framtiden förväntas de tekniska kraven för FFR
Med snabb stabilisering avses behovet av att säker­      Den inneboende förmågan hos den mekaniska                  behöva revideras i form av en dynamisk FFR för att
ställa att frekvensen i samband med snabba varia­        rotationsenergin kan komma att minska ytterligare          åtgärden ska vara tekniskt effektiv även vid högre
tioner i aktiv effekt hålls inom fastställda gränser.    över tid, särskilt i händelse av att dagens kärnkraft      volymer, för överfrekvens, samt vid nöddrift och
Den snabba stabiliseringen utförs på de riktigt korta    skulle avvecklas utan att ersättas. Minskningen            återuppbyggnad.
tidskalorna, från hantering av momentana avvikelser      skulle vissa timmar få konsekvenser för stabiliteten
upp till ca 1 minut. Historiskt har Svenska kraftnät     och därför behöva hanteras. Att tillföra mekanisk          Utöver FFR finns även andra möjliga åtgärder, som
förlitat sig på de synkrona anläggningarnas rota­        rotationsenergi skulle då vara till nytta för kraftsys­    synkronkompensatorer, synkronkompensatordrift
tions­energi, bidraget från förbruknings­anläggningars   temet, där en framtida utbyggnad av kärnkraften            av generatorer och syntetisk rotationsenergi från
frekvensberoende, samt stödtjänsten frekvens­            skulle kunna bidra till att upprätthålla stabiliteten.     omriktaransluten produktion.
hållningsreserv för störningar (FCR-D) för att
till­godose behovet av den snabba stabiliseringen.       Svenska kraftnäts bedömning utifrån nuvarande              Vilken åtgärd som i slutändan väljs av Svenska
                                                         långtidsscenarier är dock att rotationsenergin inte        kraftnät och övriga nordiska transmissionsnäts­
Genomförda åtgärder                                      kommer att bli så kritiskt låg att den måste hanteras      operatörer beror på vad som är samhällsekonomiskt
• Sedan 2020 används den avhjälpande åtgärden            genom att tillföra mekanisk rotationsenergi, utan att      mest gynnsamt i förhållande till det faktiska utfallet
   snabb frekvensreserv (FFR).                           också andra åtgärder kan bidra med motsvarande             för den naturliga rotationsenergin.
                                                         nytta för snabb stabilisering av frekvensen som
• Verktyg för att övervaka och prognosticera
                                                         exempelvis FFR och syntetisk rotationsenergi från
   rotationsenergin har införts.
                                                         omriktaransluten produktion.                                  Rotationsenergin kan komma att minska ytterligare
• De tekniska kraven för FCR-D har uppdaterats.                                                                        över tid, vilket vissa timmar skulle få konsekvenser
                                                                                                                       som behöver hanteras.
                                                         Framtida åtgärder
• Kraven för automatisk förbrukningsfrånkoppling         Driftsäkerheten kan upprätthållas med hjälp                   Det finns ett antal olika åtgärder som kan användas
   (AFK) har reviderats.                                                                                               för att hantera konsekvenserna av den minskande
                                                         av andra förmågor likt dagens FFR, som idag
                                                                                                                       rotationsenergin.
                                                         levereras av främst batterier till relativt låg kostnad.
                                                                                                                       De nordiska transmissionsnätsoperatörerna väljer
                                                                                                                       åtgärd utifrån samhällsekonomisk nytta.
  Snabb stabilisering              Stabilisering            Balansering                    Lastföljning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                              26
                                                                                                                                                       Aktiv
                                                                                                                                                   effektbalans




Stabilisering
Beskrivning                                           Utveckling i framtiden                                 komma att försämras i takt med att andelen pro­
Med stabilisering avses behovet av att dämpa          Volymen FCR-N är idag fixerad till en nivå om 600      duktion som ofta ligger nära maxproduktion och
variationer i frekvensen och uppnå en stabil nivå,    MW vilket motsvarar den mängd kontinuerliga            har sämre reglerbarhet ökar, exempelvis kärn-, sol-
som dock inte nödvändigtvis är 50 Hz. Den del         och snabba (<15 min) obalanser som historiskt          och vindkraft.
av stabiliseringen som inte inkluderar de snabba      observerats i det nordiska kraftsystemet. I framti­
behoven agerar på en tidsskala mellan ca 1 och 15     den kan denna volym förväntas öka i takt med att       Framtida åtgärder
minuter. Stabiliseringen hanteras idag huvudsak­      den totala förbrukningen ökar. Det är också troligt    Införande av LFSM hos förbrukning, energilager
ligen av frekvenshållningsreserver för normal drift   att behoven ökar i takt med ökad andel sol- och        och HVDC-förbindelser.
(FCR-N), störningar (FCR-D), frekvens­reglering       vindkraft.
i nöddrift (LFSM och EPC) samt bidraget från
förbruknings­anläggningars frekvensberoende.          I dagsläget utgörs de största enskilda felen av
FCR-N och FCR-D är marknadsbaserade produkter,        stora kärnkraftsaggregat och HVDC-förbindelser till       Tillkommande produktion och förbrukning med
                                                                                                                energilager behöver ha förmåga till frekvensreglering.
LFSM och EPC tvingande kravställning medan            andra synkronområden. Även i framtiden kommer
förbrukningens frekvensberoende är en inne­           sådana anläggningar att vara dimensionerande för          Kravställning behöver utökas för att säkerställa
                                                                                                                tillräckliga förmågor vid nöddrift och återuppbyggnad.
boende förmåga.                                       FCR-D. Det kan exempelvis handla om nya stora
                                                      kärnkraftsreaktorer, havs- eller landbaserad vind­        Utökad kravställning krävs också för förmågor hos
                                                                                                                stora förbrukningsanläggningar, energilager och
Genomförda åtgärder                                   kraft, vätgasanläggningar och HVDC-förbindelser.
                                                                                                                variabel produktion.
• De tekniska kraven för FCR har reviderats (2023).
                                                      Den främsta källan till frekvensreglering i nöddrift
• Införande av frekvensreglering i nöddrift (LFSM)
                                                      (LFSM), särskilt när det gäller för uppregling, är
   hos produktions­anläggningar.
                                                      idag vattenkraften som ofta har hög reglerbarhet
• Förslag till reviderade anslutningskrav för         i både uppåt- och nedåtriktningen. I framtiden
   produktion inlämnat till Energimarknads­           kan tillgången på dessa förmågor för nöddrift
   inspektionen.

  Snabb stabilisering              Stabilisering         Balansering                  Lastföljning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                    27
                                                                                                                                                                     Aktiv
                                                                                                                                                                 effektbalans




Balansering
Beskrivning                                                         Utveckling i framtiden                                 Framtida åtgärder
Med balansering avses behovet av att frekvensen                     När det gäller dimensionerande fel förväntas           När vattenkraftens relativa andel minskar är det
över tid ska hålla en medelnivå om 50 Hz. Då                        utvecklingen vara lik det som beskrivits för stabi­    viktigt att alla tillkommande större resurser, exem­
balans­eringen avser frekvensens medelvärde utförs                  liseringen, där dimensioneringen utgår från stora      pelvis kärnkraft, vindkraft och vätgasproduktion
den på lite längre tidshorisont, från ca 5 minuter                  kärnkraftsreaktorer, havs- eller landbaserad vind­     bidrar i förhållande till mängd och förmåga. Dessa
och upp till några timmar. Balanseringen sköts                      kraft, vätgasanläggningar och HVDC-förbindelser.       resurser behöver ha den tekniska förmågan att
huvudsakligen med hjälp av automatisk respektive                    Även avseende normala obalanser är utvecklingen        bidra med reglering och balansering för att säkra
manuell frekvensåterställningsreserv (aFRR                          lik det som redan beskrivits, där obalanserna          ett tillräckligt utbud av både upp- och nedreglering.
respektive mFRR). Reserverna dimensioneras för                      förväntas öka i takt med att elanvändningen ökar.      Detta kan medföra ett behov av anslutningskrav
att hantera obalanser dels vid normaldrift, dels                    Även en ökning av mängden sol- och vindkraft           kring teknisk förmåga och kanske också lager i
i samband med dimensionerande fel.                                  förväntas bidra till ökade behov av balansering, då    fallet vätgas. Därtill är det viktigt att marknader,
                                                                    resurser med variabel produktion ofta bidrar med       riskdelningsmodeller och ekonomiska incitament
Genomförda åtgärder                                                 betydande obalanser på tidsskalan för balansering      utformas för att främja deltagande i balanseringen.
• Tekniska krav för stödtjänster från resurser med                  (>5 min).
   variabel produktion eller förbrukning har införts.
                                                                    Traditionellt har en stor del av regleringen skötts
• Kapacitetsmarknader för aFRR och mFRR för                                                                                   Det är viktigt att alla tillkommande större resurser,
                                                                    av vattenkraften, som dock riskerar att inte räcka
   att säkra tillgång på reglerkapacitet.                                                                                     exempelvis kärnkraft, vindkraft och vätgasproduktion,
                                                                    till i takt med att förbrukningen och obalanserna         bidrar med balanseringsförmåga i förhållande till sin
• Områdesbaserad balansering och energi­                            ökar samtidigt som vattenkraftens relativa andel          andel av produktion och elanvändning.
   marknad för mFRR inom ramen för uppdaterad                       sjunker i ett kraftsystem med ökad förbrukning.           Det kan komma att uppstå ett behov av utökade
   nordisk balanseringsmodell (NBM).                                Att vattenkraften ska förses med moderna miljö­           anslutningskrav kring teknisk förmåga till balansering
                                                                    villkor innebär att vattenkraftens förmåga att bidra      för tillkommande anläggningar.

                                                                    till balansering kommer att påverkas negativt.*           Vattenkraftens förmåga att bidra till balansering
* Vidare läsning: Nationell effektiv tillgång till vattenkraftsel                                                             kommer påverkas negativt av att den ska förses med
                                                                                                                              moderna miljövillkor.

   Snabb stabilisering                         Stabilisering           Balansering                  Lastföljning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                                  28
                                                                                                                                                                Aktiv
                                                                                                                                                            effektbalans




Lastföljning
Beskrivning                                               Framtida åtgärder                                        Att vattenkraften ska förses med moderna miljö­
Med lastföljning avses förmågan hos elmarknaden           För att i framtiden ha tillräckliga resurser för last­   villkor innebär, likt för balanseringen, att förmågan
att via dagenföre- och intradagmarknaderna sköta          följning är det av vikt att tillkommande produktion      till lastföljning påverkas negativt. Det är därför
handeln mellan aktörer för att hamna i planerad           och förbrukning har möjlighet till att vara flexibel.    viktigt att de stora anläggningar för produktion och
balans inför drifttimmen. Lastföljningen ligger utanför   För att möta det behovet behövs lämplig förmåga          förbrukning som byggs i tillräcklig omfattning har
Svenska kraftnäts direkta ansvarsområde, men är av        och relevanta incitament hos både tillkommande           den flexibilitet som krävs för att tillsammans med
relevans för frekvenshållningen då samma flexibili­       produktion och ny förbrukning liknande det som           import säkerställa tillräcklig förmåga till lastföljning.
tet hos förbrukning och produktion utgör grunden          beskrivits för balansering.
för utbudet både på stödtjänstmarknaderna och för
lastföljningen. Således finns det en koppling mellan      En flexibel kärnkraftsproduktion kan komma att
utbud och efterfrågan på samtliga marknader för           utgöra en viktig del av den svenska elmarknaden,
aktiv effekt.                                             särskilt om det byggs ny kärnkraft i Sverige. Last­
                                                          följning i kärnkraftverk har förekommit i Sverige,
Utveckling i framtiden                                    främst under 80- och 90-talet. För att möjliggöra
Idag hanterar vattenkraften en stor del av lastfölj­      flexibel kärnkraftsproduktion är det viktigt att
ningen i systemet på både kort och lång sikt. En stor     utformningen av en eventuell ersättningsmekanism
                                                                                                                       Tillkommande produktion och förbrukning behöver
del av den tillkommande produktionen kommer att           för ny kärnkraft inte eliminerar incitament eller            ha förmåga till att vara flexibel.
vara väderberoende vilket begränsar planerbarheten        möjligheter att bidra med flexibilitet.
                                                                                                                       Vid etablering av ny kärnkraft är det viktigt att inte
och möjligheten till att vara flexibel.                                                                                eliminera incitament eller möjligheter att bidra med
                                                          Batterier förväntas inte utgöra någon stor källa             flexibilitet.
Residuallasten, som förenklat kan förklaras med           till lastföljningen, särskilt på längre tidshorisonter       Batterier förväntas inte utgöra någon stor källa till
den förbrukning som måste täckas av planerbar             (vecka, månad, år) då energivolymen är begränsad.            lastföljningen på längre tidshorisonter.
produktion, kommer att variera än mer med ökad            På dygnsnivå kan dock batterier ge ett visst bidrag.         Att vattenkraften ska förses med moderna miljö­
andel förnybar produktion.                                                                                             villkor innebär att förmågan till lastföljning påverkas
                                                                                                                       negativt.

  Snabb stabilisering                 Stabilisering          Balansering                     Lastföljning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                                29
                                                                                                                                                    Reaktiv
                                                                                                                                                    effekt-
                                                                                                                                                    balans




Reaktiv effekt och spänning
I kraftsystemet behöver spänningar och flöden av         Kraftsystemets behov är framförallt relaterade till
reaktiv effekt hela tiden övervakas och styras för att   spänning, medan förmågan att hantera och styra
möjliggöra en driftsäker överföring av aktiv effekt.     reaktiv effekt kan betraktas som ett verktyg för att
                                                         nå en god spänningsprestanda.
Spänningen i överföringssystemet styrs främst
genom att reglera den reaktiva effekten men              Behov och förmågor relaterade till reaktiv effekt
spänningen påverkas också mycket av över­                och spänning kan precis som för aktiv effekt och
föringen och flödet av aktiv effekt. Det kan därför      frekvens delas in i olika tidsskalor. Uppdelningen
både behöva tillföras reaktiv effekt under kvällens      kan göras på flera olika sätt utifrån önskad detalj­
höglastperiod för att hålla spänningen uppe och          erings­grad. I denna rapport är fokus på behoven
konsumeras under natten då överföringen kan              spännings­stabilisering och spänningshållning som
vara låg för att hålla spänningen nere.                  beskrivs på efterföljande sidor.




Reaktiv effekt
Den del av den elektriska effekten som inte utför                                           Spänningsstabilisering
något arbete och där spänning och ström inte är
i fas kallas reaktiv effekt. Ledningar i kraftsystemet                                                                                        Behov
producerar reaktiv effekt när de överför lite eller
ingen aktiv effekt. Ju större den aktiva effektöver­                                                                     Spänningshållning
föringen är desto mer reaktiv effekt konsumerar
ledningarna. Reaktiv effekt har en stark påverkan                                                                                             Tid
på kraftsystemets spänningar. Tillförsel av reaktiv
effekt höjer spänningen och konsumtion sänker                      0–30 s                   30 s–15 min         15 min–60 min       60+ min
spänningen.




Svenska kraftnät                                                                                                                                          30
                                                                                                                                                                               Reaktiv
                                                                                                                                                                               effekt-
                                                                                                                                                                               balans




Spänningsstabilisering
Beskrivning                                                    • Nya principer för styrning av spänning och              Framtida åtgärder
Spänningsstabilisering avser behovet att i samtliga                reaktiv effekt har utvecklats tillsammans med         • Fortsatta analyser och investeringar i egna
punkter upprätthålla stabila och acceptabla spän­                  regionnätsföretagen.                                    spännings­reglerande komponenter. Vilka
ningar och återgå till ett nytt jämvikts­­läge efter att                                                                   investeringar som behöver göras beror framförallt
                                                               • Förslag på förbättrade anslutningskrav för
ha utsatts för en störning. Spännings­stabilisering                                                                        på var ny produktion och förbrukning ansluts.
                                                                   produktion och införande av krav för batteri­lager
behövs från riktigt korta tidsskalor upp till åtminstone
                                                                   har lämnats till Energimarknads­inspektionen.*        • Fortsatt samarbete med regionnätsföretagen,
15 minuter. Om behovet inte tillgodoses i drift­skedet
                                                                                                                           bland annat avtal som formaliserar gjorda
begränsas den driftsäkra överföringskapaciteten.               Utveckling i framtiden
                                                                                                                           överenskommelser om att storskalig produktion
Bortkoppling av förbrukning och produktion kan ske             För att framöver säkerställa spänningsstabiliseringen,
                                                                                                                           ska spännings­reglera och att lindnings­kopplare
till följd av en störning där behovet inte tillgodoses.        på ett för samhället kostnadseffektivt sätt,
                                                                                                                           ska koordineras.
                                                               behöver förmågan till spänningsreglering som
Historiskt har spänningsstabiliteten framförallt               finns hos storskalig produktion ansluten till             • Via transmissionsnätstariffen planeras för att
upprätthållits av synkrona produktionsanläggningar             distributionssystem nyttjas.                                2027 införa en frivillig möjlighet till ekonomisk
som spänningsreglerar och är direktanslutna till                                                                           ersättning för de som bidrar med spännings­
trans­missionsnätet. Numera är det under vissa                 Denna förmåga behöver komma hela kraft­systemet             reglerande beteende i anslutningspunkten till
timmar få sådana anläggningar i drift, vilket då               till godo. Detta innebär att lindningskopplar­reglering     överföringssystemet.
medför en minskad spänningsreglerande förmåga.                 på vissa transformatorer i distributions­systemen
                                                                                                                         • Nya verktyg för övervakning och uppföljning av för­
                                                               (en åtgärd som styr hur mycket spänningen
                                                                                                                           bättrade nyckeltal, utifrån både mätdata och utökat
Genomförda åtgärder                                            om­vandlas i transformatorn mellan till exempel
                                                                                                                           datautbyte med aktörer, implementeras löpande.
• Svenska kraftnät har investerat i samt upp­handlat           400 kV- och 130 kV-näten) behöver koordineras
   olika spänningsreglerande resurser, exempelvis tre          och styras på nya sätt.
   STATCOMs (statisk kompensator för reaktiv effekt).
                                                                                                                            Både omriktaransluten produktion och synkron
* Svenska kraftnäts utkast till uppdatering av EIFS 2018:2                                                                  pro­duktion har en god förmåga till spännings­reglering.

                                                                                                                            Förmågan till spänningsreglering hos produktion
                                                                                                                            ansluten till distributionssystem behöver börja nyttjas.
  Spänningsstabilisering                       Spänningshållning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                                         31
                                                                                                                                                                          Reaktiv
                                                                                                                                                                          effekt-
                                                                                                                                                                          balans




Spänningshållning
Beskrivning                                                  effektivitet och kan medföra förkortad livslängd            Framtida åtgärder
Med spänningshållning avses behovet att i samtliga           och öka risken för haverier.                                • Från 2027 införs en möjlighet att utdela vite
punkter i elnätet säkerställa att spänningen över tid                                                                      till aktörer som inte klarar av att begränsa sitt
hålls på en jämn nivå inom driftsäkerhetsgränserna.          Genomförda åtgärder                                           reaktivt effektutbyte med transmissionsnätet
Spänningen ska med andra ord inte vara för hög eller         • Svenska kraftnät har investerat i olika reaktiva            om detta begärts av Svenska kraftnät. Genom
för låg i enskilda punkter och inte ha stora avvikelser        resurser för att tillföra nödvändiga förmågor.              mindre ogynnsamma reaktiva effektutbyten fås
mellan olika punkter. Behovet är relevant för de längre        2024 ingicks exempelvis ett avtal för leverans av           förbättrad spänningshållning.
tidskalorna, från minuter och uppåt.                           ett stort antal shuntreaktorer (som bidrar till att
                                                                                                                         • Fortsatta investeringar i egna reaktiva resurser
                                                               sänka spänningen) för att täcka dagens behov
                                                                                                                           krävs. Behovet drivs i första hand av trans­
Anläggningar i kraftsystemet är konstruerade för ett           samt behov till följd av planerade nätinvesteringar
                                                                                                                           missionsnätets utveckling och var ny produktion
visst spänningsintervall. Avvikelser utanför accep­            och anslutningar fram till 2032.
                                                                                                                           och förbrukning ansluts. Behovet är nästintill
tabla spänningsnivåer ger upphov till försämrad
                                                             • Åtgärder som lyfts inom behovet spännings­                  oberoende av vilken typ av produktion eller
                                                               stabilisering bidrar även till att tillgodose behovet       förbrukning som ansluts.
                                                               spänningshållning.
Reaktiva resurser                                                                                                        • Därutöver bidrar framtida åtgärder som lyfts
Reaktiva resurser är dels statiska resurser såsom            Utveckling i framtiden                                        inom behovet spänningsstabilisering även till
shuntreaktorer samt shunt- och seriekondensatorer            Mer aktiv effekt som behöver överföras längre                 att tillgodose behovet spänningshållning.
där framförallt shuntkomponenter är förhållandevis
billiga sett till mängd reaktiv effekt per krona. Som
                                                             sträckor i elnäten medför ett behov av fler reaktiva
reaktiva resurser räknas även dynamiskt spännings­           resurser som kan kompensera för spänningsvaria­
reglerande resurser såsom produktionsanläggningar,           tioner som uppstår till följd av det aktiva effektflödet.
STATCOMs, synkronkompensatorer och batterilager.
Dessa är dyrare men bidrar i högre grad även till
behovet av spänningsstabilisering.                           I takt med att kraftsystemets flöden förändras                 Mer aktiv effekt som ska överföras längre sträckor
                                                             framöver behöver både placeringen och mängden                  kräver fler reaktiva resurser.
                                                             av reaktiva resurser löpande ses över.                         Den viktigaste åtgärden framöver är fortsatta inves­
                                                                                                                            teringar i Svenska kraftnäts egna reaktiva resurser.
  Spänningsstabilisering                 Spänningshållning

Svenska kraftnät                                                                                                                                                                 32
                                                                                                                                                                             Synkronisering




Synkronisering
Beskrivning                                            mät­ningen för att uppnå önskad inmatning av               nätformande styrning kommer att behövas. Till stor
Med synkronisering avses behovet av att många          effekt. På så sätt ”följer” omriktaren nätet, varför       del kan detta ske via kravställning vid anslutning.
olika anläggningar och komponenter ska samverka        den styrningen av omriktare kallas för nätföljande
i ett gemensamt och sammanhållet system. För           (”Grid Following”). Om anslutningspunkten är svag          Framtida åtgärder
att kraftsystemet ska fungera stabilt måste både       blir det svårare för omriktaren att hinna anpassa          • Svenska kraftnät arbetar med att utveckla
synkrongeneratorer och omriktaranslutna resurser       sig eftersom till exempel spänningen då ändras               kravställning och överenstämmelseprov för nät­
förbli synkroniserade med kraftsystemet. Detta         både mer och snabbare. Ett bättre sätt att styra             formande omriktare. I ett första steg utvecklas
innebär att de måste kunna hantera olika störningar    omriktare är så kallad nätformande styrning (”Grid           kravställning för HVDC-omriktare (högspänd
och variation i till exempel spänning och frekvens i   Forming”) som förenklat synkroniserar omriktaren             likström) och STATCOM (statisk kompensator
anslutningspunkten utan att kopplas bort.              genom intern mätning. Styrningen ger bland annat             för reaktiv effekt).
                                                       bättre synkronisering av omriktare mot svagare
                                                                                                                  • Nästa steg är att ta fram kravställningen för
En synkrongenerators naturliga mekaniska rota­         nät men också möjlighet att bättre bidra till ö-drift
                                                                                                                    omriktare till batterilager och sol- och vind­
tions­energi bidrar till synkronisering bland annat    och nätåteruppbyggnad.
                                                                                                                    kraftsomriktare. Kravställningen syftar bland
genom att den inte momentant ändrar rotations­
                                                                                                                    annat till att omriktare ska bibehålla synkro­
hastighet vid en störning. Under en kraftig            Genomförda åtgärder
                                                                                                                    nism mot nätet under olika förutsättningar i
spänningssänkning i anslutningspunkten minskar         Anslutningskrav är utvecklade för omriktaranslutna
                                                                                                                    anslutnings­punkten och vid störningar.
synkrongeneratorns möjlighet att leverera elektrisk    anläggningar där synkronisering säkerställs via andra
effekt till nätet och generatorns rotationshastighet   förmågor till exempel genom ökad feltålighet.
ökar. Spänningen i anslutningspunkten behöver
återhämta sig tillräckligt snabbt för att ökningen     Utveckling i framtiden                                        För att säkerställa en robust synkronisering av
                                                                                                                     omriktare framöver är kravställning för nätformande,
i rotationshastigheten ska kunna bromsas upp och       Omriktare som anslutit till kraftsystemet har till stor
                                                                                                                     och till viss del nätföljande synkronisering, den
generatorn förbli synkroniserad med kraftsystemet.     del implementerat nätföljande styrning vilket inte till­      viktigaste åtgärden.
                                                       gängliggjort flera möjliga förmågor från omriktarna.
                                                                                                                     För en gemensam kravställning av nätformande
Konventionellt styrda omriktare synkroniserar med                                                                    egenskaper krävs fortsatt samarbete och
kraftsystemet genom mätningar i anslutnings­           Ökat behov av förmågor i kraftsystemet i allmänhet            sam­verkan inom Norden och med övriga delar
                                                                                                                     av kraftbranschen.
punkten. Omriktaren anpassar sig baserat på            och från omriktare i synnerhet gör att förmågor via

Svenska kraftnät                                                                                                                                                        33
                                                                                                                                                             Dämpning




Dämpning
Beskrivning                                               • Framtagen process för fördjupade analyser av          • Arbete pågår med verifiering och förvaltning av
I ett kraftsystem varierar ständigt frekvens och            snabba pendlingar och interaktioner.                    modeller för att mer noggrant kunna genom­föra
spänning. I samband med en störning kommer de                                                                       detaljerade analyser och identifiera risker.
                                                          • Nya tekniska krav för FCR innehåller krav på
att påverkas och röra sig mot ett nytt jämviktsläge.
                                                            dämpning av frekvenspendlingar.                       • Arbete pågår med att revidera kravställningen
I vissa fall kan förutsättningarna i kraftsystemet leda
                                                                                                                    avseende dämpning av pendlingar. För omriktar­­
till att det nya läget inte nås direkt utan det uppstår   Utveckling i framtiden
                                                                                                                    anslutna anläggningar innebär det en uppdaterad
en pendling. Om pendlingen är dämpad avtar den            Andelen omriktare i kraftsystemet ökar framöver och
                                                                                                                    kravbild på dämpfunktion, så kallad POD (Power
och svänger in till det nya jämnviktsläget, om den        med det ökar komplexiteten. Traditionella metoder för
                                                                                                                    Oscillation Damping), för att förbättra deras
är odämpad växer den och kan orsaka ytterligare           att avgöra risken för otillräcklig dämpning av snabba
                                                                                                                    bidrag till dämpningen.
störningar. För att dämpningen ska anses vara god         pendlingar är inte tillämpliga för system med hög
måste pendlingen även klinga av tillräckligt snabbt.      andel omriktare och nya metoder behöver utvecklas.      • En möjlig revidering av kraven för FFR utreds i form
                                                                                                                    av en Dynamisk FFR med syfte att införa förmåga
I ett kraftsystem dominerat av synkrongeneratorer         Framtida åtgärder                                         till dämpning av snabba frekvens­pendlingar.
är pendlingar relativt långsamma. I ett kraftsystem       • För att omriktare ska bidra med förmågor är en
dominerat av omriktare finns risk för snabbare              kravställning för nätformande egenskaper under
pendlingar. Det finns därför ett behov att säkerställa      utveckling. Arbetet sker i samarbete med de
dämpning i ett mycket bredare frekvens­spektrum,            andra nordiska system­operatörerna.
vilket ställer nya krav på styrning och metoder
för analys och övervakning både under drift och           • Arbete pågår med att vidta åtgärder för att
för planering.                                              kunna övervaka och förebygga resonans- och
                                                                                                                     Tydlig kravställning på omriktare och hur de interagerar
                                                            omriktarstabilitet. En mätinfrastruktur behöver          med kraftsystemet är viktigt för att säkerställa dämpning.
Genomförda åtgärder                                         utvecklas som har möjlighet att observera
                                                                                                                     Svenska kraftnät ser behov av att i större utsträckning
• Kravställning på omriktaransluten produktion              dessa stabilitetsfenomen.                                kunna erhålla modeller och data med öppet innehåll
   och förbrukning vid anslutning har utvecklats.                                                                    för att kunna genomföra olika typer av detaljerade
                                                                                                                     systemstudier.




Svenska kraftnät                                                                                                                                                               34
                                                                                                                                                                        Störnings-
                                                                                                                                                                         tålighet




Störningstålighet
Beskrivning                                                 • Pågående arbete med införande av anslutnings­            Svenska kraftnät genomför kontinuerligt analyser
Överföringssystemets dimensioneringsregler                     krav för förbrukningsanläggningar gällande              av felströmsinmatningen i olika punkter av nätet,
innehåller N-1-kriteriet, vilket innebär att systemet          störningstålighet avseende tålighet mot fel,            både för nuvarande och förväntade nivåer under
ska dimensioneras för att vara störningståligt och             överspänningar och frekvensvariationer.                 de kommande åren. Det inkluderar även analyser
klara ett bortfall av en godtycklig systemkomponent.                                                                   av spänningsåterhämtningen efter fel, där
                                                            • Kravställning gällande felströmsinmatning från
Störningstålighet avser även behovet av att anlägg­                                                                    felströmsinmatningen är en av de faktorer som
                                                               omriktare är utvecklat.
ningar och komponenter som är anslutna till kraft­                                                                     påverkar förloppet. Nätutbyggnad som ger ett mer
systemet ska kunna förbi anslutna, behålla synkroni­        Utveckling i framtiden                                     sammankopplat kraftsystem bidrar till att hålla fel­
seringen, i händelse av att exempelvis frekvens eller       Idag är det i första hand produktionsanläggningar          strömsnivån uppe och det gör även rätt utformad
spänning avviker från dess normala värde.                   som omfattas av krav om störningstålighet. I takt          kravställning för omriktare. Det är även viktigt att
                                                            med ökad förbrukning och att mycket stora förbruk­         säkerställa så att felströmsnivåerna inte bli högre
För att säkerställa att fel, till exempel en kortslutning   ningsanläggningar tillkommer, i form av exempel­           än vad anläggningarna är dimensionerade för.
i kraftsystemet, hanteras korrekt är det viktigt att        vis storskalig vätgasproduktion, är det viktigt att
kunna koppla bort felaktiga delar snabbt och säkert.        även stora förbrukningsanläggningar har en god             Framtida åtgärder
Vid ett fel spelar den felström som matas in av olika       störnings­tålighet.                                        Svenska kraftnät verkar för vidare utveckling och
anläggningar stor roll för hur stor spridning störning­                                                                formalisering av bland annat kravställningen på för­
en får i nätet. Felström behövs även för att skydds­        En del stora förbrukningsanläggningar kommer               brukningsanläggningar gällande störningstålighet.
systemen ska kunna detektera och koppla bort fel            att ansluta inom relativt avgränsade geografiska
på ett korrekt sätt.                                        områden i kluster. En störning i eller i närheten av ett      Utvidgning av kravställningen på störningstålighet
                                                            sådant område kan, om förbrukningsanläggningarna              till att även omfatta förbrukningsanläggningar. Stora
Genomförda åtgärder                                                                                                       förbrukningsanläggningar innebär nya typer av felfall
                                                            saknar tillräcklig förmåga att motstå störningar, leda
                                                                                                                          och deras förmåga till störningstålighet är viktig.
• Pågående uppdatering av anslutningskrav för               till mer omfattande störningar med betydligt större
   generatorer och omriktare gällande förmågan                                                                            Koordinering av skyddsinställningar i anslutningar
                                                            geografisk spridning.
                                                                                                                          av stora förbrukningsanläggningar för att undvika
   feltålighet.
                                                                                                                          felaktig frånkoppling.




Svenska kraftnät                                                                                                                                                                35
                                                                                                                                                                                 Återupp-
                                                                                                                                                                                 byggnad




Återuppbyggnad
Beskrivning                                                Det är viktigt att involverade parter har en tydlig    i återuppbyggnaden till exempel genom flexibilitet
Om kraftsystemets driftsäkerhetsgränser överskrids         förståelse för sina roller och ansvar under återupp­   och att starta verksamheten stegvis. Även gas­
kan det leda till en delvis eller fullständig kollaps av   byggnadsprocessen. Det finns behov av utbildning       turbiner skulle kunna bidra.
kraftsystemet. I en sådan situation måste kraft­           och övningar så att berörda parter är väl förbered­
systemet snabbt kunna återuppbyggas, genom att             da och kan agera korrekt.                              Framtida åtgärder
återansluta anläggningar, elproduktion och elan­                                                                  • Utökat deltagande från variabel produktion och
vändning, och med bibehållen stabilitet återställa         Genomförda åtgärder                                      anläggningar med stor elanvändning.
kraftsystemet till normaldrift.                            Svenska kraftnät har tagit fram en återuppbyggnads­
                                                                                                                  • Med allt större mängd distribuerad produktion
                                                           plan och en provningsplan. Provnings­planen används
                                                                                                                    behövs bättre verktyg och prognoser för att
Förordningen Nödsituationer och återuppbyggnad             för att regelbundet bedöma om de åtgärder som
                                                                                                                    bättre förutse följden av att ansluta olika delar
(ER) ställer krav för att säkerställa en tillförlitlig,    ingår i återuppbyggnadsplanerna får avsedd effekt.
                                                                                                                    av nätet, utan att riskera återuppbyggnaden.
effektiv och snabb återuppbyggnad av kraft­
systemet. Målet för återuppbyggnaden är att på ett         Utveckling i framtiden                                 • Utökad kravställning på förmågor, bemanning
säkert och effektivt sätt komma tillbaka till normal­      Den mängd elanvändning som behöver återanslu­            och kompetens hos nätföretagen och hos
driftstånd för att därmed minimera de ekonomiska           tas efter ett nätsammanbrott kommer att öka i takt       innehavare av variabel produktion och stor
och sociala konsekvenserna för samhället.                  med den ökade elanvändning som kommer med                förbrukning.
                                                           elektrifieringen. När vattenkraftens relativa andel
Återuppbyggnad kräver särskilda förmågor som               av produktionen sjunker kommer andra kraftslag att
dödnätsstart, och exempelvis frekvensreglering med         behöva bidra med fler förmågor, och även behövas          Förmågan till dödnätsstart behöver vidareutvecklas

anpassad inställning för att fungera i olika faser av      tidigare i återupp-byggnadsprocessen för att elpro­       Genomföra utbildningar och övningar med branschen.
uppbyggnaden. Återuppbyggnad underlättas av pro­           duktionen ska räcka till.                                 Säkra tillgång på befintliga resurser som är viktiga
duktion som är planerbar och särskilt om den är reg­                                                                 för återuppbyggnad (exempelvis gasturbiner).
lerbar. I Sverige utgör vattenkraften en bärande del       Ny kärnkraft i Sverige kommer också vara en               Utreda möjligheter att tillföra ytterligare resurser som
av återuppbyggnadsplanen, särskilt i dess inledande        viktig resurs och likaså vindkraften, särskilt om         kan bidra till återuppbyggnad (exempelvis vindkraft).
faser. Under pågående återuppbyggnad men även              ny kärnkraft uteblir. En anläggning med stor
under andra typer av kriser kan ö-drift av enskilda        elanvändning kan komma att behöva delta aktivt
regioner vara aktuellt av beredskapsskäl.
                                                                                                                                                                            36
Översikt av                      När behoven ökar behöver tillgängliga förmågor öka för att bibehålla
                                 kraftsystemets driftsäkerhet och robusthet. Flera typer av åtgärder
                                 krävs för att tillföra ytterligare förmågor och för att upprätthålla de


implementerade och               inneboende förmågorna. Svenska kraftnät har tillgång till olika
                                 verktyg för att åstadkomma detta: investeringar i egen utrustning
                                 och nät, kravställning kopplade till anslutning, drift och marknad


framtida åtgärder                eller via ekonomiska incitament och anskaffning av förmågor.
                                 Figuren ger en översikt av implementerade åtgärder fram till idag
                                 samt de framtida åtgärder vi i nuläget känner till.




     Tillförda
    förmågor




                                                                                                           Förmågor
 Inneboende
   förmågor

                   2015   Idag

Svenska kraftnät                                                                                            37
Ordlista
TSO – Transmission System Operator/system­           EPC – Emergency Power Control, systemvärn för
ansvarig för överföringssystem, innehavare och       HVDC-anläggningar
driftsäkerhetsansvarig för transmissionsnät
                                                     HVDC – High Voltage Direct Current, överföring
DSO – Distribution System Operator/system­           via högspänd likström
ansvarig för distributionssystem, innehavare och
driftsäkerhetsansvarig för regionnät och lokalnät    NBM – Nordic Balancing Model, en ny nordisk
                                                     balanseringsmodell
FFR – Fast Frequency Reserve/snabb frekvensreserv
                                                     STATCOM – Static Synchronous Compensator,
FCR-D – Frequency Containment Reserve for            anläggning för snabb dynamisk stöttning av växel­
disturbance/frekvenshållningsreserv för störningar   strömsnät


FCR-N – Frequency Containment Reserve for normal     POD – Power Oscillation Damping, funktion hos
operation/frekvenshållningsreserv i normaldrift      omriktaranslutna anläggningar för att dämpa
                                                     effektpendlingar i kraftsystemet
aFRR – automatic Frequency Restoration Reserve


mFRR – manual Frequency Restoration Reserve


AFK – Automatisk Förbrukningsfrånkoppling


LFSM – Limited Frequency Sensitivity Mode,
frekvensreglering i nöddrift




Svenska kraftnät                                                                                         38

Tekst er automatisk ekstrahert fra originaldokumentet. For autoritativt innhold, se originalfilen.