Behovet av reglerkraft ökar

Den förnybara elproduktionens intåg i energisystemet är på väg att leda till ett paradigmskifte. Eftersom sol- och vindkraft har en i stor utsträckning oförutsägbar natur gör det att den behöver backas upp, både i det långa och korta tidsperspektivet.

Den övriga elproduktionen behöver därför bli mer flexibel för att bättre passa in i det framtida energisystemet.

Svenska elsystemet i dag 

Det svenska elsystemet har länge kännetecknats av att kärnkraft är basproduktion och att vattenkraft används dels för basproduktion men även för att svara för de variationer i efterfrågan som sker löpande.

Det finns visserligen gott om flexibel vattenkraft, men med allt större inslag av förnybara kraftslag i energimixen nås förr eller senare en punkt då vattenkraften inte längre ensamt kan förväntas hålla elsystemet i balans.

Studie från Elforsk

Av den anledningen har Elforsk i en ny studie, ”Lastföljning i kärnkraftverk”, tittat närmare på vilka tekniska förutsättningar som kärnkraften har för att kunna vara lastföljande.

Enligt studien är kärnkraften är mycket mera reglerbar än vad många vill tro.

Görs redan i Frankrike

Frankrike är det land i världen med högst andel el från kärnkraft och där används flexibel kärnkraft rutinmässigt för att följa elefterfrågan.

Man använder sig både av långsam och planerad nedreglering i effekt under nätter och över veckoslut, så kallad lastföljning, men även av automatisk frekvensreglering, så kallad primärreglering, för att understödja frekvensen på elnätet.

Tekniskt möjligt även i Sverige

Rent tekniskt är det möjligt att använda sig av både lastföljning och primärreglering i båda de svenska anläggningstyperna, kok- och tryckvattenreaktorer.

Tekniken går företrädesvis ut på att ändra reaktiviteten, antalet kärnklyvningar, i härden och därigenom den producerade effekten. Det finns dock vissa skillnader på hur kok- och tryckvattenreaktorer effektregleras, vilka redovisas närmare i rapporten.

Nya modernare reaktorsystem som finns att köpa på marknaden har generellt god förmåga till flexibel elproduktion. Påverkan på anläggningen till följd av en varierande elproduktion beror på i vilket effektområde man önskar reglera produktionen samt hur stor effektförändringen är.

Så länge ändringen är maximalt tre procent av märkeffekten per minut samt håller sig inom 65–100 procent av märkeffekten går det bra. De svenska reaktorerna har en märkeffekt på omkring 1 GW vardera.

Det bör dock nämnas att varje förändring från kontinuerlig märkeffektsproduktion medför en ökad risk för olika störningsförlopp som i absolut värsta fall kan leda till ett oönskat driftstopp.

Vad säger reglerna?

Lastföljande kärnkraft utgör inget hinder ur ett säkerhetsperspektiv. Strålsäkerhetsmyndigheten, SSM, har inga synpunkter på att kärnkraftverken reglerar den effekt som levereras till elnätet.

Däremot är primärreglering något som måste utredas och tillståndsprövas av SSM innan det tas i drift.

Orsaken är att den producerade effekten i kärnkraftverket vid detta driftsätt då skulle komma att styras automatiskt från en signal från det yttre elnätet.

Det går att bygga robusta reglersystem som kan genomföra detta reglersätt på ett säkert vis, men dess utformig måste prövas av Strålsäkerhetsmyndigheten.

Slutsats

Slutsatsen är att varken teknik eller regler hindrar att kärnkraften används för flexibel elproduktion. Det görs i dag i till exempel Frankrike och det är möjligt att rutinmässigt använda sig av lastföljande kärnkraft även i Sverige.