Uden effekt

Energiforsyning har ikke været et sexet ord i Danmark i flere årtier. Det eneste, danskere har vidst med sikkerhed, er, at energi bør komme fra sol og vind og bidrage til at skabe en mindre overophedet verden. Alt det har Putin og en fejl på et svensk atomkraftværk lavet om på. 1. oktober udsendte Ørsted en pressemeddelelse med overskriften: »Danske myndigheder pålægger Ørsted drift af olie- og kulfyrede kraftværker.«

Det viser sig, at danske myndigheder er blevet bekymrede både for strømforsyningen og elnettet og derfor har bedt Ørsted om at genåbne to nedlagte kraftværker og klargøre et tredje, som skulle have været lukket 31. marts næste år. De to nedlagte er Studstrup 4, der fyrer med kul, og Kyndby 21 reservekraftværk, som bruger olie, mens det kraftværk, der skulle have været nedlagt, Esbjerg 3, er et kulkraftværk.

Mads Nipper, som er administrerende direktør i Ørsted, har i en pressemeddelelse udtalt, at man i Ørsted naturligvis er villig til at rette sig efter en henstilling fra myndighederne, som i øvrigt ejer halvdelen af Ørsted, og han tilføjer, at Ørsted nu vil begynde at opgradere og vedligeholde enhederne og desuden sikre sig personale, der kan drive dem i en for Europa vanskelig situation, men han tilføjer også: »Det er stadig vores holdning, at vi som samfund skal udfase brugen af gas, olie og kul hurtigst muligt.«

De fleste af os har forstået, at Europa kommer til at mangle energi til vinter, men ikke alle har fattet, at vi også står ansigt til ansigt med en effektkrise. Vi mangler blandt andet hestekræfter, der skal transportere strømmen frem og tilbage over større afstande og levere den der, hvor der er brug for den. Ørsted ved ikke, hvor lang tid det vil tage at få gang i Studstrup 4 og Kyndby 21, men håber, at det kan nås, før den værste vinter sætter ind. Lykkes det for Ørsted, får Danmark 620 hårdt tiltrængte megawatt ekstra effekt, når det for alvor bliver koldt.

Øjeblikkets balance

For at forstå, hvorfor denne ekstra effekt er så vigtig, og hvorfor situationen begynder at blive kritisk, må vi lære to begreber: »roterende masse« og »momentan balance«. Begge dele har Danmark i lang tid og i vidt omfang outsourcet til nabolandene, som dermed har muliggjort den store danske satsning på vindkraft. For at forstå de danske problemer må vi se på det store nordiske perspektiv, eftersom strømforsyningen i Norden er tæt integreret.

Et kraftsystem er en vanskelig mekanisme, der skal være uhyre fint afstemt. Når kraftværker producerer, skal der hverken på minuttet eller sekundet, men derimod på tusindedelssekundet stå en modtager klar i den anden ende – og omvendt. Det er dette, som elektroingeniører kalder momentan balance. Der ligger en enorm, permanent planlægning bag en sådan momentan balance.

Dertil kommer, at frekvensen i elnettet konstant skal være 50 hertz. Ganske små afvigelser kan tolereres, men kommer frekvensen bare ned under 49,9, går det galt. Transformatorer og meget af det udstyr, der er bygget til at få nettet til at fungere, bliver ødelagt, hvis frekvensfejlen varer i flere minutter, og jo længere frekvensen er forkert, jo værre går det. Derfor skal der altid være en ledig effekt i strømsystemer for det tilfælde, at en planlagt produktion et eller andet sted ikke kan leveres.

Vind og sol kan desværre ikke bidrage til stabil frekvens og transport af strøm over større afstande. Til transport over store afstande og frekvensopretholdelse i centralnet kræves en tung roterende masse. Alle store elnet er afhængige af store generatorer, som i mangel af bedre ord og alt for forenklet sagt presser strømmen ud i systemet og hindrer systemfejl. Det kan den vindkraft, som Danmark råder over, ikke gøre i tilstrækkelig grad. Generatorerne og turbinerne er alt for små.

Eller som det norske energidirektorat NVE skriver: »Mere roterende masse fører til, at frekvensen ændrer sig langsommere ved en ubalance mellem forbrug og produktion […] På grund af omformeranlæggene mellem vindturbiner og kraftnettet bidrager vindparker ikke med roterende masse.«

Nabohjælp

Man hører ofte, at Danmark får halvdelen af sit strømforbrug fra vindkraft. Det lyder måske rigtigt, men vindkraften bliver ofte overført til nabolandene, som derefter bidrager med strøm, når vinden ikke blæser. Langtfra al dansk vindkraft bliver anvendt i Danmark. De lande, der i vidt omfang sender strømmen frem og tilbage over landegrænserne, er Danmarks naboer.

Sjælland er afhængig af, at Sverige via store generatorer leverer nettjenester og strøm. Jylland er på samme måde afhængig af Tyskland. Til vinter kan situationen bliver særlig kritisk på Sjælland. Problemet er ikke helt nyt. Senest i 2010 indklagede Danmark Sverige for EU med påstand om, at Sverige ikke leverede de nettjenester og den eksport og import af strøm, som i henhold til EU-reglementet skulle leveres. Dengang som nu drejede det sig om manglende kernekraft.

Bortset fra det er magasinerne i Sydnorge begyndt at løbe tør. »Norges energiforsyning er sårbar over for en kombination af tørre og kolde år med dårlig energitilgang og højt strømforbrug,« skriver NVE, som er bekymret for den stadig mindre roterende masse i Norden.

Hvis kritiske samfundstjenester ikke fungerer i Tyskland, som mangler gas, og heller ikke i Sverige, som mangler kernekraft, bliver det også nemt et problem for Danmark. Genåbningen af fossil elproduktion i Danmark er en løsning på problemet, men det er langtfra sikkert, at lidt ekstra kul og olie er nok.

For som Energinet skriver på sin hjemmeside: »Vi står i en situation uden fortilfælde, og ligesom der i vores nabolande er en forøget risiko for timer, hvor efterspørgslen på el overstiger produktion og import, kan det ske i Danmark. I disse situationer kan det i værste tilfælde blive nødvendigt at begrænse dele af det danske elforbrug [...] Hvis det bliver en meget kold vinter, så stiger risikoen for strømafbrud.«

Sjælland får ikke altid den hjælp fra Sverige, som der er behov for. EU kræver, at 70 procent af kapaciteten i forbindelserne mellem lande benyttes til handel. Svenska kraftnät, SVK, udtaler åbent, at det ikke kan lade sig gøre. Man kan som regel kun anvende 50 procent. Derfor ligger Norge i en lignende konflikt med Sverige, som Danmark gjorde i 2010. Den svenske netkapacitet bliver ikke godt nok udnyttet, og derfor kan Norge for tiden ikke levere så meget strøm til Danmark som normalt, og slet ikke til vinter.

Det drejer sig om manglende overføringskapacitet fra områder med strøm til områder med for lidt strøm. Norge har et stort overskud af strøm i den nordlige del af landet, hvor det regner og blæser meget, og hvor der de senere år er blevet anlagt en hel del ny strømproduktion. Planen, da man vedtog denne nye strømproduktion, var, at overskuddet skulle føres gennem det svenske centralnet og ind i Sydnorge, som derfra kunne eksportere strøm til kontinentet.

Sådan er det kun gået i et vist omfang, og i år er der sket meget lidt. Sverige har også udbygget en hel del ny vindproduktion i det nordlige, men samtidig nedlagt store generatorer i Sydsverige. Man kan derfor ikke længere tilbyde Norge alle de eksporttjenester, man kontraktligt har forpligtet sig til. Og i år er situationen i Sydnorge kritisk, fordi det har regnet meget mindre end normalt, og fordi elselskaberne producerede for meget strøm sidste år. De store vandmagasiner med store generatorer i det sydligste Norge, som Danmark i mange år har regnet med at få strøm fra, når vinden ikke blæser, har dette efterår været på det laveste niveau nogensinde.

Og nu er situationen forværret. Det drejer sig – i både Sverige og Tyskland – om nedlæggelsen af kernekraft, som Danmark har forlangt at få nedlagt, til trods for at Danmark er blevet mere afhængig af den selvsamme kernekraft i takt med nedlæggelsen af dansk kulkraftproduktion.

Hvad skal væk ...?

Lad os tage et historisk overblik. I 1960erne henvendte Danmark sig – som mange husker – til Sverige med en forespørgsel om en udbygning af svensk kernekraft. Svenskerne svarede ja, og der blev nedlagt nye kabler mellem Skåne og Sjælland. I 1970erne blev der opført to nye reaktorer på 600 megawatt hver i Barsebäck lige nord for Malmø og et langt stenkast øst for København.

Så kom Three Mile Island-reaktorulykken i Pennsylvania i 1979, hvorpå danskerne forlangte reaktorerne i Barsebäck nedlagt – som de da også blev det i henholdsvis 1999 og 2006. Det resulterede i en ubalance i nettet i det sydvestlige Sverige og skabte af og til problemer i overføringskablerne mellem Sverige og Danmark, der som nævnt indstævnede Sverige for EU.

Ubalancen er siden da blevet forstærket og er blevet ekstra mærkbar i år. I Nordsverige og Nordnorge har strømmen været næsten gratis, i Stockholm-området har prisen været forholdsvis normal, og i Skåne har den været så høj, at man i perioder har haft en højere pris end på Sjælland. Sammenlagt har Sverige masser af strøm, men det svenske centralnet mangler generator- og overføringskapacitet.

For at sikre, at nettet ikke får frekvensfejl og manglende effekt og strømproduktion, har svenskerne næsten hele året holdt gang i det store reserveoliekraftværk i Karlshamn nordøst for Malmø og København. I fuld drift bruger dette kraftværk, der har en kapacitet på 680 megawatt, 615.000 ton olie om året. Og nu har Ørsted som nævnt fået besked på at genopbygge en næsten lige så stor kapacitet af både olie og kul.

Det er dog ikke nok. Karlshamn kan kun erstatte cirka halvdelen af den effekt, som Barsebäck havde. Dertil kommer, at Sverige også andre steder har nedlagt kernekraftværker, et af de store emner under valgkampen for nylig. De borgerlige partier lover nu at udbygge ny kernekraft.

Det kommer alt for sent til vinteren foran os. De seneste år er de to reaktorer på henholdsvis 473 og 638 megawatt ved Oskarshamn nord for Kalmar blevet lukket ned. Det samme gælder de to reaktorer på 878 og 852 megawatt i Ringhals lige syd for Göteborg. Sverige har afviklet næsten 3.500 megawatt i reaktoreffekt i det centrale og sydlige Sverige. Effektbalancen og produktionskapaciteten er derfor stadig mere sårbar på Sjælland og i Sydsverige.

Putin er ikke en ulykke, der er kommet alene. Reaktoren Ringhals 4, som stadig er i drift, blev efterset sidst i august. Under en tryktest blev nogle elpatroner ødelagt. Dermed forsvandt yderligere 1.100 megawatt. Efter planen skulle produktionen starte op igen 30. november, før vinterkulden for alvor sætter ind, og folk begynder at bruge elpaneler og varmekabler for fuld kraft.

Nu er produktionsstarten udskudt til 31. januar. Svenskerne mangler specialværktøj, samtidig med at de norske vandmagasiner mangler vand. Uden vand kan de tilhørende kraftværker ikke producere effekt, som er mest efterspurgt, når der er højtryk og kulde.

Håbet om en mild vinter

Som situationen tager sig ud lige nu, kan Norge blive afhængig af import af strøm på kolde vinterdage. Hvor denne import skal komme fra, og hvem der skal levere så stor generatoreffekt, står hen i det uvisse. Gaskraftværker kan levere roterende masse, men de findes hverken i Norge eller Sverige. Tyskland og England, som Norge fik kabler til i 2021, har den rigtige type gaskraftværker. Men både tyskerne og briterne foretrækker at bruge den smule gas, de råder over, til opvarmning af boliger.

Det kan ikke undre, at den midlertidige nedlukning af Ringhals 4 har ført til, at alarmerne ringer i Sverige: »Vi er blevet mere afhængige af import for at opretholde effekten. Og det forholder sig sådan, at når vi har størst behov for at importere strøm, er der måske ikke adgang til effekt og strøm. Vi er gået fra en situation, hvor vi har ment, at risikoen for effektmangel var lav, til nu at mene, at risikoen er reel. Det kan resultere i, at vi kan blive nødt til at afkoble strømforbrugere i vinter,« udtalte Erik Ek, der er strategisk chef på SVK, efter at det stod klart, at Ringhals 4 må lukke i december og januar.

Situationen forværres af, at Ringhals 4 udfører systemkritisk arbejde for det svenske net og dermed også for det danske og norske. Et stort elnet er som sagt afhængigt af, at der altid er en vis ledig generatorkapacitet, som kan slås til for at forhindre, at nettet pludselig falder ud. Pludseligt udfald må undgås for enhver pris og må under ingen omstændigheder vare i mere end nogle minutter. I modsat fald bliver resultatet milliardskader, som det kan tage flere måneder at udbedre. Det er grunden til, at netleverandører i hele Norden nu taler om skiftende planlagte udkoblinger. Hvis man forhindrer forbrugerne i at bruge effekt på bestemte tidspunkter, kan man undgå varige skader.

Det forholder sig dog desværre sådan, at udfaldet af Ringhals 4 resulterer i en reduceret kapacitet til at overføre strøm fra områder med overskud til områder med underskud. På Sjælland risikerer man, at der ikke kommer strøm fra Sverige, og i Jylland at der ikke kommer strøm fra Norge og Tyskland. Den norske regering har varslet, at der kan komme eksportrestriktioner fra områder, der normalt eksporterer til Danmark.

Man havde håbet, at Finland ville kunne levere effekt og strøm til Sverige på kolde dage. Det kommer nok heller ikke til at ske. Finland er direkte ramt af krigen i Ukraine. Finland har hidtil fået 1.000 megawatt strøm fra Rusland. Den effekt er nu koblet af permanent.

Den nye reaktor Olkiluoto 3, der har en effekt på 1.600 megawatt, bliver prøvekørt for tiden, men hidtil er der opstået stadig nye problemer. Det er med andre ord langtfra sikkert, at denne effekt er tilgængelig, når behovet for den er størst. De finske myndigheder udtaler, at hvis reaktoren ikke kommer i drift, vil der mangle 2.000 megawatt på kolde dage. Finland er i så fald som alle andre lande i Norden afhængig af import.

Og hvad har de kolde dage i Norden tilfælles? At vindturbinerne står stille. Når Sverige afvikler kernekraft, Danmark kulkraft, og de norske magasiner er tappet for vand, og hele områder mangler stor generatoreffekt, så hjælper det måske ikke engang, at det blæser.

Når behovet for strøm er allerstørst, bliver store investeringer uvirksomme. Og lagringskapacitet i batterier kan vi ikke fremskaffe inden vinteren. Den samlede lagringskapacitet til alle batterier produceret i verden i 2021 svarer til to dages elforbrug i Norge.

Hvad der synes at stå klart nu, er, at dele eller det meste af sværindustrien i hele Finland, Sydsverige og Sydnorge må kobles ud, hvis vi får en vinter med langvarig kulde. At disse tre lande har store industrivirksomheder, som bruger kolossale mængder strøm, er en slags held i uheld. Det betyder, at de er i stand til at afkoble et stort effektbehov.

Men Danmark har ikke længere sværindustri. Her er der ikke nogen stor effektefterspørgsel at udkoble. Derfor er situationen mest prekær i Danmark og især på Sjælland. Men alle i Norden bør bede en fælles bøn om en mild vinter.

Oversat af Claus Bech