sou · GVB360d5 · 2008-01-01 00:00:00 — Det planeras en utökning av användarkretsen och täckningsområdet för mobilradiosystemet , där elförsörjningens företag är avsedda att ingå. Vidare förvaltar ett antal mobila lednings- och sambandsenheter (MOLOS). SOU 2007:60 Bilaga B 7 11 2.4.4 Systemförändringar / utveckling För ett framtida perspektiv bedöms det inte ske några större förändringar av stamnätets konstruktionsutförande. Viss utbyggnad kommer att utföras och majoriteten av ledningsnätet kommer fortfarande att vara luftledningar. Endast en liten del kommer att vara förlagd som markkabel och då möjligtvis främst som ledningsnät i storstäder. 3 Konsekvenser av klimatförändringar och extrema väderhändelser 3.1 Klimatmodeller Vid bedömning av klimatförändringarnas påverkan på stamnätet har Rossby Centers klimatkartor använts. Kartorna bygger på beräkningar med Rossby Centrets regionala klimatmodell RCA3 och den kopplade RCAO-modellen. 3.2 Påverkan av klimatförändring Vindar De förändringar i vindhastighheter som förväntas ske fram bedöms ha en ringa påverkan på stamnätet med utgångspunkt från de dimensioneringskrav vi har . Isbildning Enligt klimatkartor kommer antalet dagar med isbildning att minska p.g.a. högre temperaturer. har med isbildning och . Bilaga B 7 SOU 2007:60 12 Åska Det är mycket svårt att förutse hur åskbilden kommer att förändras. Inga modeller finns att tillgå för att kunna analysera faktorer som intensitet eller frekvens. Trots det kan ett generellt resonemang som bygger på andra klimatfaktorer försöka förutse vilken riktning åskmönstret förväntas gå mot. Som nu kommer åskintensiteten förmodligen att vara störst . Möjligtvis kan två fenomen uppstå med ett förändrat klimat. Antalet nedslag per ytenhet ökar. Uppgifter om hur stor ökningen förväntas bli finns inte. Fler kraftiga blixtar kan förekomma. Stamnätet i är dimensionerat för att klara felströmmarna vid åskfel. En ev. ökning av åskfrekvens- och intensitet kommer att gå sakta. Därför finns det möjlighet i underhålls och förnyelsearbetet att öka anläggningsskyddet. Detta kan göras kontinuerligt så att antalet störningar på elnätet inte behöver öka i omfattning. Översvämning Vid väderrelaterade översvämningar kommer vattnet att stiga långsamt och vindförhållandena brukar vara lugna. Därmed tillförs inga större dynamiska krafter till stolpkonstruktionerna. Förloppet kommer därför inte ha någon större påverkan på stolparna som blir utsatta för översvämningarna. Först vid längre perioder med vattenmättad mark kan t.ex. sättningsskador uppkomma, och i längden som konsekvens av detta stolpras. Vid eventuellt väderomslag till stormvindar skulle stolphaverier också kunna inträffa. En översiktsstudie angående översvämningsscenario för , eller vid en 100-års nivå visar att anläggningar som ägs av skulle drabbas i liten omfattning. För stolpar som står i vattensjuk mark ökar risken för korrosionsskador. SOU 2007:60 Bilaga B 7 13 Jordskred och erosion De stationer som äger ligger oftast placerade högre än havet. Endast 2 kuststationer har identifierats ligga i havets närnivå. När det gäller jordskred har 2 stationer med dålig mark identifierats. är det område i där man betraktar att risken för jordskred är störst. En analys har utförts för de ledningar som går genom området och det visar att endast ett fåtal stolpar står i lös mark. Fortsatta mer ingående studier får visa om preventiva åtgärder mot erosion/skred bedöms vara nödvändiga. Ökning av vegetationstillväxten Ökade temperaturer kommer att medföra en snabbare tillväxt av vegetationen i ledningsgatorna. Röjning av ledningsgatorna kan därför att behöva utföras oftare. Extrema väderfenomen De väderfenomen som starkast påverkar stamnätets anläggningar är extremt väder av typen höga vindhastigheter eller kombinationen isbeläggning med vind. De vindhastigheter som rådde under de svåra ovädren och medförde inga haverier på stamnätet. En ökad frekvens av extrema väderhändelser med vind och/eller is skulle medföra en ökning av antalet driftbesiktningar. 3.3 Kostnader för anpassningsåtgärder P.g.a. att en del ingående detaljer i stationer har en begränsad livslängd kan anpassningsåtgärder för klimatförändringar utföras när ombyggnation av stationerna är aktuell. En uppskattning av ökade kostnader för anpassningsåtgärder har utförts m.a.p. följande: Ökade underhållskostnader p.g.a. ökat antal extremväder samt längre tillväxtperiod uppskattas till /år. Bilaga B 7 SOU 2007:60 14 Reparationskostnader vid enskilda haverier : brytare i station, mindre stolpras 23 stycken stolpar, När det gäller översvämningar, erosion och skred är det oftast lokala händelser som är mycket terrängberoende. Det underlag som finns är mycket grovt och det krävs därför en djupare analys för att kunna konstatera eventuell påverkan. Detta gäller särskilt de stationer där har anläggningsdelar men där en annan anläggningsägare har ansvar för gemensamma delar. 3.4 Beroenden mellan olika system/sektorer som kan påverka är beroende av att vägnätet är farbart för transport av reparationsmateriel och personal. Vidare är man också beroende av att teleförbindelserna fungerar. 4 Fortsatt forskning När det gäller mycket extrema väderförhållanden av typen isbarkstorm, har inte kunnat ta fram några data på detta. Sådana väderfenomen är alltid svåra att bedöma och skydda sig emot och hitintills har de varit ovanliga i . I rapporten impact on icing of large wind turbines hävdar man att nedisningsproblemen kommer att minska med framtida förhöjda vintertemperaturer. Förslag på fortsatt klimatforskning: Extrema väderfenomen is- och vind. Kartlägga nedisningsfenomenet närmare med avseende på bl.a. återkomsttid, intensitet och förväntat geografiskt område. Analys av framtida maximal byvindshastighet över årets månader. Bilaga B 8 1 Klimat- och sårbarhetsutredningen, elförsörjning i , , , utarbetad för Klimat- och sårbarhetsutredningen, Bilaga B 8 SOU 2007:60 2 SOU 2007:60 Bilaga B 8 3 Innehåll 2 Energitillförsel ............................................................. 5 2.1 Beskrivning av energitillförsel i .................................... 5 2.2 Ansvarförhållande och regelverk .............................................. 5 3 Elnät........................................................................... 7 3.1 Beskrivning av den svenska elnätsstrukturen........................... 7 3.2 Meteorologiska omständigheter ............................................... 8 3.2.1 Stormen ............................................................. 9 3.3 Elnätsföretagens erfarenheter och åtgärder efter .... 11 3.4 Utveckling av det framtida elnätet.......................................... 12 4 Utbytesmöjligheter med utlandet ................................. 13 4.1 Beskrivning utlandsförbindelserna ......................................... 13 5 Elproduktion.............................................................. 16 5.1 Beskrivning av svensk elproduktion ....................................... 16 5.1.1 Elproduktionsanläggningar.......................................... 17 6 Vattenkraft ................................................................ 18 6.1 Beskrivning av vattenkraft....................................................... 18 6.2 Tillrinning................................................................................. 19 6.3 Vattenkraften har många uppgifter......................................... 23 6.4 Effekter av klimatförändringar................................................ 23 7 Vattenkraftsdammar ................................................... 26 7.1 Beskrivning av vattenkraftsdammar........................................ 26 Bilaga B 8 SOU 2007:60 4 8 Kraftvärme.................................................................26 8.1 Beskrivning av kraftvärme .......................................................26 8.2 Effekter av klimatförändringar................................................27 9 Kondenskraft..............................................................27 9.1 Beskrivning av kondenskraft ...................................................27 10 Kärnkraft ...................................................................28 10.1 Beskrivning av kärnkraft..........................................................28 10.2 Effekter av klimatförändrinagr................................................28 11 Vindkraft....................................................................28 12 Gasturbiner................................................................30 13 Övrigt ........................................................................30 14 Energiförsörjning,elproduktion .....................................30 14.1 Beskrivning av svensk elproduktion i ett nordiskt perspektiv..................................................................................30 14.2 Effektsituationer på grund av väder och/eller elnätstörning.............................................................................31 14.3 Utveckling av det framtida elproduktionssystemet ...............32 15 Elanvändning .............................................................32 16 Referenser .................................................................34 SOU 2007:60 Bilaga B 8 5 2 Energitillförsel 2.1 Beskrivning av energitillförsel i energibehov täcks dels av importerad energi, främst olja, kol, naturgas och kärnbränsle, dels av inhemsk energi i form av vattenkraft, ved och torv samt restprodukter i skogsindustrin (bark och lutar). Energitillförselns utveckling visas i diagram 4. De största förändringarna är att oljans andel i energitillförseln sjunkit från 71 till och att kärnkraften ökat från 1 till . Den totala energitillförseln i uppgick till drygt . Genom energiomvandling produceras knappt elkraft . Diagram 4 Total energitillförsel i 19732005. TWh/år Källa: SCB. 2.2 Ansvarförhållande och regelverk Elförsörjningen kan delas in i elnätsföretag, som verkar inom naturliga monopol, respektive elproducenter och elhandelsföretag, vilka verkar i en avreglerad marknadssituation. Elföretagen kan ha 0 100 200 300 400 500 600 700 1973 1977 1981 1985 1989 1993 Kärnkraft förluster Kärnkraft "netto" Vattenkraft Ved, torv o lutar + spillvärme Naturgas Råolja o petroleumprodukter Kol o koks Bilaga B 8 SOU 2007:60 6 många skepnader och kan bestå av en verksamhetsgren eller kombinationer av dem. Elnätsföretagen är alltid juridiskt skilda ifrån elproduktion och elhandel. Elnätsföretagen lyder under ett omfattande regelverk, bland annat under ellagen och föreskrifter från , respektive . Tillsyn utövas av . Företagen lyder under koncessionsplikt. Gentemot kunderna är elnätsföretagen skyldiga att ansluta anläggningar samt har leveransskyldighet. Ett stort antal förändringar har genomförts i regelverket som styr elnätsföretagens verksamhet. Ett omtalat exempel är införandet av rätt till avbrottsersättning. Denna förändring kom till i ljuset av stormen . Funktionskrav för elnätsföretagen har också införts i ellagen. Om stormen var ett utslag av klimatförändringar eller inte är svårt att säga men stormen bidrog i all fall till en skärpt lagstiftning. Elproduktion grundar sig alltid på miljötillstånd enligt (vattendomar för vattenkraft) och tillståndshavare är ansvariga att följa villkoren i dessa tillstånd. Tillsynen av att miljötillstånden efterlevs ligger hos länsstyrelserna; för vattenkraften i vissa fall också tillsyn av . För kärnkraften gäller dessutom exempelvis kärnenergilagen, med SKI som tillsynsmyndighet för versamheten. Elproducenter och elhandelsföretag lyder bland annat under konkurrens- och värdepapperslagstiftning samt det regelverk som den nordiska elbörsen ställer på sina aktörer. Elhandlare och elnätsföretag lyder också under konsumentlagstiftning. För dessa verksamheter finns dessutom allmänna avtalsvillkor mellan företagen och kunderna. Konsumentvillkoren är överenskomna mellan och och ses som branschpraxis. Elnäts- och elproduktionsföretagen lyder under beredskapslagen. Här finns en operativ roll hos att ta över ansvaret och kontrollen för hela elförsörjningen i extraordinära situationer. har det övergripande beredskapsansvaret för hela energiförsörjningen, dock inte på samma handfasta operativa sätt som . Båda myndigheterna har föreskriftsrätt att föreskriva om förhållanden som ska säkerställa att elförsörjningen fungerar så långt som möjligt vid ansträngda situationer. SOU 2007:60 Bilaga B 8 7 3 Elnät 3.1 Beskrivning av den svenska elnätsstrukturen Det svenska elnätet kan delas in i tre nivåer: lokala elnät regionala elnät stamnät Se även omslagsbilden som visar elens väg från kraftverk till slutanvändaren. De flesta elanvändare är anslutna till ett lokalt elnät, som i sin tur är anslutet till ett regionalt elnät. De regionala elnäten är anslutna till stamnätet. Det finns 168 lokala elnätsföretag i . Storleken på dessa företags elnät varierar mycket. Det minsta företaget har ledning, medan det största har mer än . De lokala elnäten brukar delas upp i lågspänning (400/230V) och högspänning (oftast ). Den totala ledningslängden för lågspänningsnäten i är . Av detta är luftledning och jordkabel. Det lokala högspänningsnätet, ofta även kallat mellanspänningsnätet består av luftledning och jordkabel. Till lågspänningsnätet är 5,2 miljoner elanvändare anslutna och till högspänningsnäten 6 500. Regionnätet ägs till stor del av tre företag. Det svenska stamnätet ägs av affärsverket och består huvudsakligen av 400- och 220 kV-ledningar. Den totala ledningslängden är . På sista sidan finns en karta över det nordiska högspänningsnätet. Tabell 15 visar de största elnätsföretagen. Totalt omfattar det svenska elnätet , varav är jordkabel. Om det gick att sträcka ut det svenska elnätet i en enda lång ledning skulle den räcka mer än tretton varv runt jorden. Leveranssäkerheten i det svenska nätet ligger på . Bilaga B 8 SOU 2007:60 8 3.2 Meteorologiska omständigheter Ur meteorologiska data kan åtta regioner med likartade väderleksförhållandet urskiljas. Riskpotentialen anges här med hög, medel eller låg i förhållande till i allmänhet, se tabell 1 samt figur 1. Tabell 1 Riskpotentialer i förhållande till meteorologiska omständigheter i Regioner Väder lekstyp Fjälltrakterna inland , och norra kustland och norra och inland län Jönköpingsområdet och , östra , östra och åska låg medel medel medel låg hög medel hög snö hög hög hög medel hög hög låg medel storm hög låg låg medel medel medel hög hög Vidare kan följande slutsatser dras av de erfarenheter som finns i nätföretagen Salt medel medel låg låg låg medel hög medel Ett försök att bedöma den totala risken för väderstörningar i ett område torde se ut som följer Total risk hög medel medel medel medel hög hög hög Källa :(Referens: Riktvärden för elnätsföretagens leveranssäkerhet, ). I figur 1 visas de mest utsatta områdena i , där elnätsdriften har de besvärligaste meteorologiska förhållandena. I den samlade riskbilden som finns ingår storm, snö, salt och även åskutsatta områden. SOU 2007:60 Bilaga B 8 9 Figur 1 Riskpotentialer i förhållande till meteorologiska omständigheter i Källa: (Referens: Riktvärden för elnätsföretagens leveranssäkerhet, ). 3.2.1 Stormen den svenska elnätsverksamheten ska sammanfattas med ett ord blir det , ovädret som fick ovanligt stora konsekvenser för hela samhället. bedömer att skog fälldes eller bröts av. Skogen lade sig över vägar, järnvägar, elledningar, telefonledningar, bebyggelse m.m. Flera personer dog i stormen. Infrastrukturen skadades både av nedfallande träd och direkt i orkanvindarna. Elnäten slogs ut. var enligt många bedömare den värsta naturkatastrof som har drabbats av i modern tid. Bilaga B 8 SOU 2007:60 10 Strömavbrotten drabbade i huvudsak landsbygden medan tätorterna klarade sig bättre. Stormen slog till mot den del av landet som har störst andel landsbygdsbefolkning och många av företagen ligger utanför tätorterna. Uppskattningsvis 730 000 elkunder blev initialt utan ström. ledningsnät skadades varav så svårt att det krävdes komplett nybyggnation. efter stormen var fortfarande över 12 000 kunder utan el. För vissa varade avbrottet i hela . Dödsfall inträffade i återställningsarbetet – både vid skogsröjning och vid återuppbyggnaden av elnätet. Energistörningarna efter medförde en samhällsekonomisk merkostnad på . I denna summa ingår inte alla kostnader som stormen orsakade inom andra sektorer. Exempelvis ingår inte kostnader för den stormskadade skogen. I återställningsarbetet var samverkan mellan lokala parter och mellan elnätsföretagen en nyckelfaktor. Elbranschen kunde på ett snabbt sätt samla sig via sin samverkansorganisation. Det handlade om att snabbt få fram materiel, arbetsredskap och personal. En stor del av alla elnätsföretag ställde upp och fördelade de tillgängliga resurserna till de högst prioriterade områdena. Nödvändiga resurser hämtades från olika delar av men också från våra grannländer. Staten var behjälplig genom som bland annat ställde fordon, elverk, reservstolpar och satellittelefoner till förfogande. rekryterade också civilpliktiga linjemontörer och förmedlade försvarets resurser, bl.a. transportflyg och helikoptrar. Även frivilliga privatpersoner och organisationer deltog i arbetet. Stormen blev en väckarklocka som visade hur viktig roll elen har i vardagen och hur sårbart samhället är. Efter blev diskussionen kring elnäten större . fattade beslut om skärpt lagstiftning efter . valde att besluta i enlighet med näringsutskottets betänkande. Det innebär att förslag träder ikraft i enlighet med förslaget i den proposition som tidigare lagts. I korthet gäller följande enligt den nya lagstiftningen: Funktionskrav med innebörden att elavbrott inte får överstiga . SOU 2007:60 Bilaga B 8 11 Elnätskunden har lagstadgad rätt att få ersättning för elavbrott – ju längre elavbrott, desto högre ersättning. Elnätsföretagen ska lämna bättre information om leveranssäkerheten till kunderna och ta fram bättre underlag för att rätta till brister i elnäten (risk- och sårbarhetsanalyser m.m.). Elnätsföretagen ska få ökade möjligheter att producera el i reservkraftsaggregat. Krav på trädsäkra regionnät införs. 3.3 Elnätsföretagens erfarenheter och åtgärder efter drog in över var elnätsföretagen väl förberedda. Överenskommelsen Nätkic (Nätkunden i centrum) som elnätsbranschen träffade med regeringen innebar att man bl.a. ökade investeringstakten i lokalnäten och etablerade elsamverkan, en organisation för samverkan vid störningar. Att förstärka en så omfattande infrastruktur som ett elnät så att det motsvarar dagens högre krav på leveranssäkerhet tar av naturliga skäl att genomföra så de förstärkningar som redan gjorts märktes knappt eftersom drabbade ett så stort område. Den nya elsamverkansorganisationen () var ett värdefullt verktyg i återuppbyggnadsarbetet. Nya planeringsmål för leveranssäkerhet togs fram av branschen och det är dessa som utgör grunden till de nya lagstadgade funktionskrav som bl.a. ingick i propositionen Leveranssäkra elnät som regeringen lämnade till . I propositionen ingick även ett krav på att alla regionnätsledningar ska vara trädsäkra, en skärpning av den tidigare branschrekommendationen som talade om minst en trädsäker matning. Nytt är också kravet på att avbrottsersättning ska betalas ut till alla kunder vid avbrott som är längre än . Beslut om ändringar i ellagen fattades av . Funktionskraven gäller medan de övriga förändringarna infördes . Bilaga B 8 SOU 2007:60 12 Arbetet med att förstärka lokalnäten har efter intensifierats och det är jordkabel som är huvudalternativet. Långsamma tillståndsprocesser och personaltillgång är begränsande faktorer. 3.4 Utveckling av det framtida elnätet Livslängden på elnätet ur ett ekonomiskt synsätt är mellan beroende på vilken del. Den tekniska livslängden kan dock vara betydligt längre. Huvudproblemet bakom de ovädersrelaterade strömavbrotten är de ursprungligen ca 5 mellanspänningsledning () som löpte oisolerade genom skogsmark. För att säkra dessa arbetar elnätföretagen med att: i första hand ersätta friledning med nergrävd kabel. i andra hand byta oisolerad ledning mot isolerad luftburen ledning som tål trädpåfall utan avbrott Därtill arbetas med kraftigt ökade röjningsinsatser. Totalt investerar elnätföretagen i i en takt av ca /år. Av detta avser ca hälften, dvs. 5 miljarder/år, de accelererade planerna för att snabbt träd- och vädersäkra näten. Denna takt innebär att av de kritiska ledningsavsnitten åtgärdas . Takten ökades till denna höga nivå efter , som ju innebar att såväl elnätbranschen som samhället i övrigt fick anledning att ompröva tidigare antaganden om vilka skador som kan väntas under oväder. Sedan har elnätföretagen således under 20052006 investerat nära 10 miljarder extra för att bygga bort väderkänsligheten. Därigenom har ungefär 2 , dvs. , av de mest känsliga avsnitten åtgärdats. Branschen räknar med att praktiskt taget alla de kritiska ledningssträckorna skall hinna åtgärdas före utgången av 2010. Det finns mao starkare drivkrafter än klimatet som styr investeringarna men på köpet får vi ett mer klimattåligt elnät. Utöver detta bedöms inga ytterliggare ut/ombyggnader på grund av klimatförändringar vara nödvändiga. SOU 2007:60 Bilaga B 8 13 hovet finnas för att möta en annan produktions- och elanvändningsstruktur . 4 Utbytesmöjligheter med utlandet 4.1 Beskrivning utlandsförbindelserna har förutom sitt nationella egna eldistributionsnät stora möjligheter till överföring av elkraft till och från grannländerna, se diagram 1. Rent elektriskt är , , och ett sammankopplat nät med samma frekvens i hela området. Utöver detta är , , , och sammankopplat med likströmförbindelser. Mellan och finns det dessutom en växelströmsförbindelse som går till en specifik produktionsanläggning som normalt inte är sammankopplad med det ryska storkraftnätet Se vidare på sista sidan karta över det nordiska högspänningsnätet. Diagram 1 Kapacitet och elflöden till och från Källa: . när den nordiska elmarknaden har utvecklat sig har behovet av utbyten med grannländer och transitering av elkraft via ökat. Exempel på hur det kan se ut är varaktighets12 000 8 000 4 000 0 4 000 8 000 12 000 1963 1967 1971 1975 1979 1983 1987 1991 1995 1999 2003 Kapacitet, MW 24 16 8 0 8 16 24 Flöde, TWh Kapacitet import Kapacitet export Flöden Netto import/export Bilaga B 8 SOU 2007:60 14 diagrammet 2 som visar årets alla timmar . Diagrammet är schematiskt och visar det totala flödet till och från uppdelat i den svenska under/överskottet i elkraftbalansen (balans mellan elproduktion och elanvändning) samt behovet från våra grannländer att transitera kraft på det svenska elnätet. Detta år blev nettoexport och transitering av elkraft genom landet uppgick till 10, . utnyttjar sina förbindelser i stor grad för att utjämna sin elkraftbalans. Dessutom har våra grannländer ett liknande behov som inte alltid sammanfaller med det svenska behovet och då uppstår transitering av elkraft. På detta sätt utnyttjar vi varandras olika typer av elproduktion mer optimalt, för det är stora skillnader mellan länderna, nästan bara vattenkraft, 50/50 vattenkraft och värmekraft, 25/75 vattenkraft och värmekraft samt 20/80 vindkraft och värmekraft. Diagram 2 Varaktighetsdiagram med timvärden för netto import/export samt transitering , Källa: . Se även nästa sidas elnätskarta över det nordiska högspänningsnätet. -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 Kapacitet utlandsförbindelse , MWh/h / SOU 2007:60 Bilaga B 8 15 Bilaga B 8 SOU 2007:60 16 5 Elproduktion 5.1 Beskrivning av svensk elproduktion Elproduktionen i domineras helt av koldioxidfri vattenkraft och kärnkraft. Vindkraftverk har byggts i stort antal , men produktionen är än så länge mycket liten. Övrig värmekraft eldad med fossil- och biobränslen och svarar tillsammans för mellan av elproduktionen varav den förnyelsebara andelen har ökat stadigt . Den nordiska elmarknaden och elutbyten med grannländerna är en förutsättning för elförsörjning.