Påverkar vindkraften vattenkraften?

Vindkraft är opålitlig och behöver reglerkraft/backup för att undvika ständiga strömavbrott. I Sverige är det främst vattenkraften som står för denna reglerkraft. Tror jag i alla fall.

En möjlighet är då att utbyggnaden av vindkraft gör att vattenkraftens produktion varierar allt mer, för att ta hand om svängningarna i vindkraftens produktion. Dessa större svängningar kan i sin tur orsaka stora problem för allt som lever i och nära de utbyggda älvarna i Sverige.

Svenska kraftnät har mycket statistik över svensk elproduktion, bland annat timvärden för produktionen för olika energislag. Bland dessa, valde jag data för fjolåret, alltså 2023, och 2011, 12 år tidigare, för att jämföra dem. Vindkraften i Sverige har byggts ut under dessa 12 år, och kanske går det att se påverkan på vattenkraftsproduktion av utbyggnaden?

Jag börjar med den totala elproduktionen i hela Sverige från vatten+vind för bägge åren, eftersom de två borde hänga ihop. När vindkraften producerar, kan vattenkraften dra ned på produktionen, och när vindkraften inte kan producera, får vattenkraften göra det.

VattenPlusVind2011 1

 

VattenPlusVind2023

Märkligt nog, är den sammanlagda elproduktion från dessa två energislag mindre 2023 än 2011. Det finns en del variationer, men inte så stora. Diagrammen visar timvärden, och konsumtionen av el varierar med årstid och tid på dygnet. Vi kan förvänta oss en hel del variationer, då produktionen måste följa konsumtionen.

Hur stort är egentligen sambandet mellan produktionen från dessa två energislag? Låt oss titta på ett diagram med elproduktionen från vattenkraft uppritad mot elproduktionen från vindkraften:

VattenVsVindSverige2033

Det finns ett visst samband, men det är då inte linjärt. Ju mer vindkraften producerar, desto mindre behöver vattenkraften producera, ner till en viss gräns. När vindkraften producerar bara lite, kan vattenkraftens produktion variera mycket.

Sedan bara elproduktion från vattenkraft, fast nu för Sveriges fyra elområden:

Vatten2011

Vatten2023

 

Vi ser att produktion är störst i SE2.

I elområde SE2 finns, såvitt jag kan se, bland annat älvarna Umeälven, Ångermanälven, Indalsälven, Ljungan och Ljusnan. Alla producerar de el från vattenkraft.

Hur är det med variationerna i produktion då? Det är svårt att se med blotta ögat genom att jämföra de två diagrammen. Men det finns statistiska metoder. Exempelvis går det räkna ut standardavvikelsen, som är ett mått på hur mycket värdena i genomsnitt avviker från ett medelvärde. Symbolen för standardavvikelse brukar vara den grekiska bokstaven sigma, σ.

Här en tabell över standardavvikelserna för timvärdena i de fyra elområdena de två valda åren:

År SE1 SE2 SE3 SE4
2011 885 1514 308 65
2023 1009 1336 321 89

Standardavvikelserna har ökat i tre av elområdena, men minskat i det som har störst produktion av el från vattenkraft. Vad nu det betyder.

De data jag har presenterat här gör att det inte säkert går att svara ”ja” eller ”nej” på rubrikens fråga.

 

Tillägg på eftermiddagen:

Några av kommentarerna har påpekat att det är något fel på diagrammen. Jag hittade ett fel med beräkningen av vatten+vind 2011 och har ändrat det diagrammet. Därmed faller också kommentaren om den sammanlagda elproduktionen från de två energislagen var mindre 2023 än 2011.

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. Magma

    Det hade varit intressant att fördjupa analysen av vad det är som gör att produktionen av el från vatten+vind har minskat under de 10 år när framförallt vind kraftigt byggts ut. Framförallt då vi vet att man även lagt ner kärnkraft under samma period.
    Är det industrin som backat i recessionens tidevarv, eller har de istället effektiviserat, eller möjligen att fler hus har isolerats bättre ….

  2. mattias

    Lars och Magma
    Produktionen har minskat också trots befolkningsökning och trots att 2011 var mycket varmare än 2023.

  3. Tack Lars!
    Men – standardavvikelsen i vattenproduktionen är väl inte svår att särskilja ens med blotta ögat och för bl a S2 mellan 2011 – 2023?

    Titta på kurvorna som jämför elproduktionen från vatten, exv S2 – 2011, jämna fina – 2023, glesa taggiga, med stora variationer på kort tid.

    Där har du svaret på din fråga – om vinden påverkar vattenproduktionen.

  4. Lasse

    Tack för denna text.
    Vindkraften har byggts ut rejält.
    2011 var den installerade effekten knappt 3000 MW
    2023 var den installerade effekten 12 000MW

    Enligt denna så har levererad effekt från vind gått från
    ca 3 TWh 2011 till 27 TWh 2023.
    https://www.energimyndigheten.se/nyhetsarkiv/2022/Ny-statistik-visar-pa-okad-installationstakt-vindkraft/
    Så varför har inte elproduktionen ökat?
    Eller har den det?
    Finns det något som inte stämmer?

    https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sveriges_elproduktion.svg#/media/Fil:Sveriges_elproduktion.svg

  5. Rubrik Dagens Industri idag – ” Fullständigt ras i OX2, första kvartalet ”

    Trots höga elräkningar för konsumenterna – så tjänar vindföretagen inga pengar….på produktionen.

    Enda sättet att tjäna pengar i vindbranschen är att sälja projekt och industrier, till oss stackars pensionssparare.

  6. Ivar Andersson

    OT
    Enligt preliminära siffror uppskattas 151 människor ha mist livet till följd av klimatförändringarna: 63 i stormar, 44 i översvämningar och 44 i skogsbränder.
    https://www.expressen.se/nyheter/kronikorer/amina-manzoor/klimatforandringar-kostar-miljarder-och-kraver-liv/
    Klimatförändringar verkar ofarliga. Men tjatet om klimatförändringarna får många att må psykiskt dåligt.

  7. Karl Erik R

    #5 Magnus

    OX2 äger inga vindkraftverk för att producera el. De projekterar, söker tillstånd, bygger och därefter säljer vindkraftsanläggningar till andra. De andra kan vara investerare, pensionsfonder, kommuner m fl. OX2 åtar sig också att sköta drift och underhåll på uppdrag av de nya ägarna.

    Det här är en stor nyhet för att den här kategorin av företag har hittills varit lönsamma. Förlustföretagen finns annars bland tillverkarna, t ex Vestas och alla ägare av vindkraft som trott att det går att tjäna på att sälja elen.

    Trots förlusten Q1 så säger OX2 att helåret kommer att gå med vinst. Den som lever får se.

  8. Nr 7 Karl Erik R
    Visst bygger dom och säljer projekt, till dom största förlorarna, Men deras aktieutveckling är 56% ner på ett år – och sedan starten har dom sjunkit 35 %.
    Ett märkligt företag, I en märklig bransch och med en märklig aktieutveckling – för det går att tjäna pengar på att sälja projekt och deras personalkostnader är låga – men pengarna försvinner I deras företagskonstruktion.

    Det är tufft läge i det gröna träsket – pengar försvinner i bottenlösa hål.

  9. MatsL

    Tillrinningen av vatten i våra vattenmagasin motsvarar mellan 65 – 70 TWh per år, men energiuttaget kan variera från år till år. Se tabell nedan (data från Svenska kraftnät) där man kan se att vi tog ut drygt 67 TWh år 2011 och närmare 80 TWh året därpå, Så valet av jämförelseår är väldigt avgörande.

    År Vindkraft Vattenkraft El-export
    (TWh) (TWh) (TWh)
    2011 6,2 67,4 8,9
    2012 7,3 79,5 20,3
    2013 10,0 61,7 10,9
    2014 11,6 64,8 16,0
    2015 16,8 75,2 22,7
    2016 15,6 62,1 12,9
    2017 17,0 64,8 19,2
    2018 16,7 61,8 17,6
    2019 19,9 65,1 25,8
    2020 27,6 72,1 25,0
    2021 27,5 73,6 25,8
    2022 33,1 69,6 33,0
    2023 34,3 65,8 28,5

    Vad som kanske är mer intressant att titta på är samvariationen mellan vår el-export och vindkraftsproduktion, där trenden är att det mesta av vår vindkraftsproduktion går på export.

    En annan notering som man kan göra när man dyker ner i den statistik som finns är att den elektrifieringsvåg som drabbat Sverige har gjort att elförbrukningen gått ifrån 140 TWh år 2010 till 127 TWh år 2023 – Vår elförbrukning har alltså stadigt minskat under denna elektrifieringsvåg…

    Edit: Tabellen blev konstig och jag vet inte hur jag ska fixa till den – jag hoppas att den är läsbar ändå…

  10. Adepten

    Mycket intressant inlägg och även kommentarerna🤩

    Men jag saknar alla länkar till data som det bollas med i både inlägget och bland kommentarerna.
    Sedan lyser den viktiga Kärnkraften med sin frånvaro också.
    Ni får ursäkta mitt kontrollbehov, men jag hittar inga uppgifter äldre än 2014/2015.

  11. Johan Montelius

    ”Märkligt nog, är den sammanlagda elproduktion från dessa två energislag mindre 2023 än 2011.”

    Jag kollade lite siffror, nedladdade från SvK, produktion i GWh:

    2011 2023
    Vattenkraft 67 66
    Vindkraft 6 34

    så 73 GWh vs 100 GWh.

  12. Johan Montelius

    #10 Adepten

    Den bästa källan för produktion import/export är SvK:

    https://www.svk.se/om-kraftsystemet/kraftsystemdata/elstatistik/

  13. Lasse

    En bild säger mer:
    https://sv.wikipedia.org/wiki/Vindkraft_i_Sverige#/media/Fil:Sveriges_elproduktion.svg

    Produktionen ökar vilket leder till mer export.
    Nog sammanfaller detta med vindkraften!
    Solceller gör ingen skada än 😉

  14. Björn

    Det man kan konstatera är att spridningen av observationsvärdena 2023 i SE2 är lägre jämfört med 2011. Konkret innebär det att spridningen i vattenkraftens effektuttag var lägre 2023. Alltså ett jämnare effektuttag från vattenkraften under detta år. Men även så ser det ut som om det totala effektuttaget under 2023 var lägre. Hur man skall tolka detta vidare är inte helt klart. Var effektbehovet totalt mindre, eller hade vindkraften mer vind i vingarna och som konsekvens då, stillastående turbiner?

  15. Claes-Erik Simonsbacka

    År 2024 förväntas ökningen av intermittent vindkraftsproduktion i Sverige få en betydande inverkan på vattenkraftproduktionen. När vindkraftskapaciteten växer kommer den att bidra med mer el till nätet, vilket potentiellt kan leda till ett minskat utnyttjande av baskraft produktion i vattenkraftverk. Under perioder med hög vindkraftsproduktion kan vattenkraftverk behöva minska sin produktion eller till och med stängas tillfälligt för att balansera nätet och undvika överproduktion. Både vattenkraftens uppregleringarna och nedregleringarna stiger med ökad andel vindkraft. Detta är ren vanvett, som bland annat även ökar vattenkraftens drifts och underhållskostnader!!

    Mvh,

  16. Lasse

    Fick nyss denna:
    ”Investeringar i elnätet är en av de allra viktigaste åtgärderna för att både privatpersoner och företag ska kunna ställa om och ansluta batterier, solceller och laddningsstationer. Under kommande fyra år satsar E.ON 23 miljarder kronor på att bygga ut och modernisera elnätet. ”
    2023 levererade EON 8,7 TWh el.
    Utslaget på detta blir investeringen 0,66 SEK per KWh i fyra år. Om vi antar att halva elproduktionen är sol/vind/laddning så blir det en kostnad på det dubbla för gratis energi .
    Gratis energi är inte gratis för konsumenten!

  17. Björn

    Claes-Erik Simonsbacka [15]; Ja visst är det vanvett! Vatten- och kärnkraft har funnits långt före vindkraftseländet. Att reglera ned och upp i baskraftens effekt, beroende på om det blåser eller inte, sliter på turbiner och generatorer. Det borde ju vara tvärtom, baskraften skall stå för en kontinuerlig bas av effekt. Vindkraft och värmekraft etc, borde som resevkraft samlas i kluster, vilka vid behov kan kopplas in på nätet.

  18. Peter

    Lars Kamel,
    Johan visar att energiförbrukningen gick upp från 73 till 100 GWh 2011 till 2023…något är fel med dina grafer.
    Vidare torde SE2 2023 ge lägre sigma än SE2 2011, kurvan är jämnare. Vilket medelvärde använder du för beräkningen?

  19. Masen

    Claes-Erik Simonsbacka [15]: Ett vattenkraftverk kan väl inte stängas av? Vattendomar reglerar det minsta flödet nedströms kraftverken och får kraftverket inte leverera el så måste vattenflödet därför ledas vid sidan om turbinerna, eller hur? Det betyder i så fall att nettoproduktionen från vindkraften är lägre än den faktiska produktionen.
    Med tanke på den kraftiga utbyggnaden av vindkraft i norr ställde jag en gång frågan om påverkan på spill från vattenkraften till Svenska Kraftnät. Jag fick då länkar till några rapporter som jag inte hann läsa, men jag tolkade personen som svarade att de inte vet.

  20. Lars Kamél

    Jag har nu korrigerat ett fel i diagrammet för produktionen från vatten+vind 2011.

  21. Claes-Erik Simonsbacka

    #19 Masen

    Primärregleringen i vårt elkraftsystem upprätthålls huvudsakligen med vattenkraft och detta innebär att vattenkraftverken för att säkerställa reglerbehovet för vindkraft körs vattenkraftverken med sämre verkningsgrad, vilket bland annat ökar driftkostnaderna i kraftsystemet. Svårigheter att erhålla tillräckligt med primärregleringsreserv för att säkerställa reglerbehovet för vindkraften kan bland annat uppstå under vårflod och sommarnätter. Under vårflod vill man köra vattenkraftverken på max pga. hög tillrinning. Under sommarnätter är konsumtionen ofta låg och med hög vind- och/eller kärnkraftsproduktion han det ibland vara svårt, att ha tillräckligt med in-fasade vattenkraftverk med reglermarginal, vilket inneburit/innebär att man tvingats/tvingas spilla stora energimängder vatten förbi vattenkraftverk.

    Vindkraftens sekundärregleringsvärde är också negativt för att säkerställa reglerbehovet för vindkraften. Sekundärregleringens funktion är att återställa frekvensfelet som erhölls som en konsekvens av primärregleringen, samt se till att det inom 10-15 minuter finns tillräckligt med primär frekvensreserv och momentan störningsreserv. Med vindkraft i systemet kommer behovet av sekundärreglering att öka eftersom last + vindkraft kommer att variera mer än lasten gör. På samma sätt som för primärregleringen så innebär vindkraftens negativa sekundärreglering att man i större utsträckning måste reglera, framför allt, vattenkraften för att upprätthålla balansen mellan produktion och konsumtion.

    Mvh,

  22. Berra

    OT: Nu har de äntligen löst batteribilarnas räckviddsproblem…

    https://carup.se/volvos-motorbolag-slapper-bensinmotor-for-elbilar/

  23. Björn-Ola J

    Jag läste någonstans att vattenkraften i Sverige har ett reglerområde på 7 GW och lite högre under kortare perioder. SVK räknar med max 13,5 GW av 16,5 GW installerad vattenkraft vid effektbalansberäkningen för att ha marginal för att kunna reglera uppåt. Innebär det att man kan reglera ned till 6,5 GW utan att släppa vatten förbi turbinerna eller vad begränsar reglerområdet till 7 GW? Jag har ju sett att man reglerat ned till lägre siffror än 6,5 GW. Det är ju olyckligt om vind- och solkraft tränger undan potentiell elenergi från vattenkraft om man tvingas släppa vatten förbi turbinerna för att inte få för stora variationer på vattenflödet i älvarna.
    Vi har c.a 16,5 GW vindkraft installerat och det är uppenbart att vattenkraften inte längre kommer att kunna reglera en fortsatt utbyggnad av vind- och solkraft.

    Solkraft är ju rent idiotiskt. Vi behöver tillgång till mer effekt och får vi tillräckligt med effekt så har vi den elenergi vi behöver. Vi behöver inte ett kraftslag som bara levererar energi utan att kunna garantera en effekt tillgänglig när vi behöver den. Dessutom levererar solkraft som bäst när vi behöver elen som minst.

  24. Björn

    Berra [22]; Det här är det mest positiva jag har läst på länge. Mazda MX-30 har ett liknande upplägg med en Wankelmotor. Elmotorerna drivs alltså från ett batteri som laddas med en bensindriven elgenerator. För Mazdan skall räckvidden på ett fulladdat batteri vara 8.5 mil och bensintanken rymmer 50 l.

  25. Adepten

    Lars Kamél

    ”De data jag har presenterat här gör att det inte säkert går att svara ”ja” eller ”nej” på rubrikens fråga.”

    Vattenkraften har fungerat som reglerkraft i alla tider beroende på förbrukningsvariationer under dygnets alla timmar. Kärnkraften fungerar som baskraft med jämn produktion.
    Nu när Vindkraften har en sådan hög och intermittent produktion tvingas vattenkraften att fungera som backup åt vindkraften. Det syns tydligt i data från timförbrukningen under 2023

    Den sammanlagda elproduktionen från alla energislag är mindre 2023 än 2011.
    Kärnkraften har minskat från 58 TWh till 47 TWh.
    Totala produktionen ökade från 142 TWh 2011 till 156 TWh 2023.
    Förbrukningen har samtidigt minskat från 135 TWh 2011 till 127 TWh.
    Netto Import/export har ökat från 7 TWh till 29 TWh

  26. Leif Åsbrink

    Vi har redan för mycket vindkraft i Sverige. Som jag ser saken är tankarna på att lagra överskottsenergi i form av vätgas enbart fåniga. Det är alldeles för dyrt.

    Batterier, kanske alla bilar som kan vara uppkopplade kan lösa problemet med korttidsreglering, syntetisk svängmassa, men för att klara någon veckas stiltje är varken batterier eller vätgas en realistisk lösning.

    Det är typ,en faktor 100 billigare att lagra energi i form av värme – i det fall att det är värme man vill ha. I Helsingfors byggs nu ett värmelager långt ner i berget där man tänker lagra varmvatten under tryck vid upp till 140 grader. Lagret beräknas kunna täcka värmebehobet för hela Helsingfors hela vintersäsogen.

    Värmelager, googla Västerås och stora värmepumpar, googla Göteborg, skulle kunna oskadliggära den i dag för stora vindkraftsindustrin genom lösam flexibel energiförbrukning och flexibel energiproduktion där överskottsvärme sparas i värmelager. Det som krävs är att subventioner till vindkraft stoppas och möjligen att förutsättningarna för svenska värmelager förbättras.

  27. Lasse

    Berra 22 och Björn 24: Ja Bättre än en elbil eller laddhybrid, och mer effektiv i stadstrafik och lägre hastigheter än en Bensinbil. Men om bensinbilen går i närheten av sin ”peak efficiency”, så blir verkningsgraden lägre vid motor+ generator+ elmotor än för motor och växellåda.
    På fartyg har ju ”dieselelektrisk-drift” varit ganska vanlig, speciellt på mindre fartyg då verkningsgraden är bättre då dieseln kan arbeta på ett högre varvtal (peak efficiency). Gäller dock inte för riktigt stora fartyg.
    Igentligen inget nytt – Bara en indikation att biltillverkarna inte heller tror på batteribilen eller nuvarande hybridlösningar.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *