Varför utnyttjas inte hela den installerade effekten i vattenkraften? Lennart Söder, KTH
Varför utnyttjas inte hela den installerade effekten i vattenkraften? Installerad effekt i vattenkraften i Sverige är ca 16 3 MW enligt Energiföretagen 14 138 136 Historisk maxproduktion i den svenska vattenkraften Historisk maxproduktion i den svenska vattenkraften 13694 13628 Historiskt maxproduktion för hela Sverige är 13 694 MW (3 februari 212) Effekt [ MW] 134 132 13 128 126 13253 12839 13359 13265 13289 13113 138 12769 Svenska kraftnät bedömer att vattenkraften maximalt kan producera 13 4 MW 124 122 12 29 21 211 212 213 214 215 216 217 218
Installerad effekt Ett icke helt entydigt begrepp Olika definitioner Tekniskt max - stämplad märkeffekt på generatorn. Körbart vad man faktiskt kan producera om kraftverket är tillgängligt och man har fulla magasin. Ta med eller exkludera, långvariga tekniska restriktioner som varar flera år. Netto - mätt på transformatorn (Produktion egenförbrukning) Brutto - mätt på generatorn Uthållighet minst 16 timmar (Grundlag fastighetsskatt vattenkraft) Energiföretagens siffra syftar på vad man faktiskt kan producera. Producent Vattenkraft [MW] 219-3-15 3 Andel Vattenfall AB 818 49.2% Sydkraft AB 1766 1.8% Fortum Sverige AB 363 18.8% Statkraft Sverige AB 1261 7.7% Skellefteå Kraft AB 656 4.% Totalt Data till studien är insamlat från de fem största producenterna 14764 (av 1631) 9.6%
Elmarknaden 1:a mars 218 En kall dag med höga priser Som högst var elanvändningen 25 364 MW i Sverige och 68 319 MW i Norden 3 25 Produktion och handel 1:a mars 218 3 25 Sverige hade mellan kl. 7 och kl. 13 spotpriser mellan 18 EUR/MWh till 255 EUR/MWh. Vindkraftsproduktionen i Sverige var normal i snitt 215 MWh/h. Effekt [MW] 2 15 1 5 2 15 1 5 EUR/MWh Kärnkraften i Sverige producerade för fullt denna dag. Tillgängligheten på överföringsförbindelser internt i Norden och mellan 219-3-15 4 elområden var god. -5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 Kärnkraft Värmekraft Vattenkraft Vindkraft Ospec. Import/export Spot -5
Vattenkraftens produktion: 1:a mars 218 De fem stora stod för nästan all produktion när priset var högst De fem stora stod för 98,% av all vattenkraftproduktion mellan kl. 7 till kl. 13 14 12 1 35 3 25 Sveriges vattenkraftsproduktion har en stor flexibilitet på dygnsskalan från drygt 71 MW på natten till närmare 12 7 MW när priset är som högst. Effekt [MW] 8 6 4 2 15 1 EUR/MWh 2 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 219-3-15 5 De fem stora Total vattenkraft Spot
Övrigt många förklaringar Låga fallhöjder Begränsningar i älvar Vattendomar Älvkraft Isproblematik Underhåll stod för cirka 7 MW (UMM nedan) 5 % av installerad effekt (relativt högt) Laxede 65 MW Stornorrfors 135 MW Messaure G1 15 MW + G2 4 MW FRR Nedreglerat under aktuella timmar Vattenkraften stod för mellan 117 och 562 MW FCR I snitt 473 MW Ej utnyttjad effekt i Vattenkraften Orsaker till att man inte producerade max Effetk [ MW] 3 5 3 2 5 2 1 5 1 5 1 4 569 478 555 539 532 527 FCR FRR Underhåll Övrigt vattendomar, disponering Missmatch mot Energiföretagen 219-3-15 6 18 712 562 Högst pris 313 866 681 36 793 681 259 117 181 256 267 96 1 2 1 54 681 681 681 355 356 324 7:-8: 8:-9: 9:-1: 1:-11: 11:-12: 12:-13:
Slutsats Mismatch ca 2-3 MW Maxproduktion är i praktiken troligtvis ca 2-3 MW lägre än angett Kan delvis bero på underhållsåtgärder som är skjutna på framtiden Övrigt minst ca 8 MW Troligtvis svårt att påverka Underhåll, ca 68 MW Kan minskas vintertid om de är lönsamt? Reserver, minst ca 67 MW Troligt att mer reserver handlas upp i framtiden? Kan andra teknologier bidra med reserver? Effetk [ MW] 3 5 3 2 5 2 1 5 1 5 569 478 555 539 532 527 219-3-15 7 18 1 4 712 562 313 866 681 36 793 681 259 117 181 256 267 96 1 2 1 54 681 681 681 355 356 324 7:-8: 8:-9: 9:-1: 1:-11: 11:-12: 12:-13: FCR FRR Underhåll Övrigt vattendomar, disponering Missmatch mot Energiföretagen
Tack
Producenternas förklaringar Många olika förklaringar till att man inte kan producera max Fysiken i älven / disponering: Ont om vatten i älvkraftverk utan magasin uppströms. 1:a mars var en torsdag lägre fallhöjd i veckomagasin. Gångtider och små magasin. Rampning av produktion. Otillgängliga stationer påverkar disponering i tillgängliga. Juridiska Vattendomar som begränsar. Minimum flöden. Korttidsreglering ej tillåten på del platser. Flera ägare vattenregleringsföretag. Tekniska: Undvika start / stopp. Slitagekostnader vid låg och hög produktion på turbinerna. Kombinations och fördelningsfel. Spilla vatten på vintern är problematiskt. Kommentarer: Enig i att det inte bara finns en orsak. Varje älv är unik olika förutsättningar för kraftproduktion i varje älv. Höga priser stark signal till att producera max. Svårt för en extern aktör att bedöma vattendomars exakta inverkan på disponering. Tekniska orsaker bör vara en liten andel 219-3-15 9
Temperatur 1:a mars 218 Extra slide 219-3-15 1
Ej utnyttjad effekt i Vattenkraften 35 Effetk [ MW] 3 25 2 15 1 5 18 181 256 267 1 4 313 36 866 96 1 2 1 54 793 712 562 681 681 681 681 681 259 117 355 356 324 569 478 555 539 532 527 7:-8: 8:-9: 9:-1: 1:-11: 11:-12: 12:-13: FCR FRR Underhåll Övrigt vattendomar, disponering Missmatch mot Energiföretagen 219-3-15 11
Reglermarknaden Kraftsystemet var nedreglerad Få uppregleringsbud under högpris timmar i vattenkraftsdominerade elområden SE1 och SE2. Nedreglering större delen av dygnet. 5 4 3 2 Volym bud reglerkraft 2-2 Reglerkraft Mest i SE1 Kommentar producent Höga spotpriser innebär ibland att alla aktörer lägger sig på plussidan i sin planerade balans, vilket leder till att nedregleringsbud (mfrr/afrr)aktiveras eftersom alla har tagit i lite för mycket, eller att frekvensen blir lite hög så att FCR styr ner aggregat. Effekt [ MW] 1-1 -2-3 -4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 SE1 SE2 SE3 SE4 Effekt [ MW] -4-6 -8-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 SE1 SE2 SE3 SE4 219-3-15 12