När elektrifieringen ökar och väderberoende produktion får en större roll blir det viktigt att analysera hur tillgången på el från olika kraftslag kan variera mellan olika år och situationer där exempelvis låg vindkraftsproduktion sammanfaller med låg tillrinning till vattenkraften – inte bara under några timmar, utan under dagar, veckor och månader. 

Rapporten Så får industrin tillräckligt med el till 2045 visar att kortsiktig flexibilitet och batterilager spelar en viktig roll för att hantera variationer över timmar och dygn. Men under längre perioder med låg tillgång på energi krävs även andra typer av resurser: flexibilitet hos elanvändarna genom prisstyrd nedreglering, samt bränslebaserad elproduktion med tillgång till lagrade bränslen. 

– Vi får ofta frågor om vilken roll energilager och flexibel elanvändning kan spela i framtidens elsystem. Den här studien visar att de är viktiga verktyg för att hantera variationer på kortare sikt, men också att de mest ansträngda situationerna ofta handlar om uthållighet över längre tidsperioder. Då behövs flera olika resurser som kan samverka, säger David Gudmunds, analytiker på Profu och en av rapportens författare. 

Behov av flexibilitet oavsett teknikmix

Rapporten analyserar hur Sveriges elförsörjning kan utvecklas fram till 2045 under olika antaganden om elektrifiering, elanvändning och produktionsmix. Resultaten visar att industrins ökade elbehov kan mötas genom flera olika kombinationer av kärnkraft, vindkraft, solkraft, flexibilitet och nätutbyggnad. 

– Frågan om framtidens elförsörjning handlar inte bara om hur mycket el som produceras eller hur mycket effekt som installeras, utan också om hur olika resurser behöver samverka när flera ogynnsamma faktorer inträffar samtidigt, säger David Gudmunds. 

Analysen visar att behovet av flexibilitet och resurser som kan bidra under längre perioder kommer att finnas oavsett teknikmix. Skillnaden mellan olika utvecklingsvägar handlar främst om hur stort behovet blir, inte om behovet finns eller inte. För Sverige innebär det att investeringar i flexibilitet, lager och bränslebaserad elproduktion behöver ses som en del av elsystemets försäkring mot ovanliga men realistiska vädersituationer.

–  Ett robust elsystem måste vara effektivt och svara mot normalårets förväntningar men samtidigt klara att möta perioder då det verkligen sätts på prov, vilket är en svår nöt att knäcka, säger David Gudmunds. 

Figuren ovan illustrerar hur olika resurser bidrar under ansträngda situationer av varierande längd. Här antas systemet vara ansträngt när det är som högst elpris. Således representerar timmen längst till vänster  effektbalansen den enskilt svåraste timmen under de 30 väderår som ett givet system modellerats för. Därefter följer på x-axeln ökande längd på svåra perioder och y-axeln visar på den medeleffekt som respektive teknik bidrar med under den givna periodlängden.

Det färglagda strecket under figuren visar från vilket väderår den svåra perioden härstammar och det framträder ett mönster av som visar att flertalet svåra periodlängder härstammar från antingen 2010 eller 2018. Ju längre den kritiska perioden varar, desto större betydelse får resurser som kan leverera energi över lång tid.