Hur har det svenska elsystemet utvecklats?

Från småskalighet i elens tidiga utveckling blev elproduktion gradvis, i takt med moderniseringen av samhället och tekniska framsteg inom trefas växelström, under 1900-talets början en statens angelägenhet.

Det svenska elsystemet har alltsedan bildandet av Kungliga Vatten-fallsstyrelsen (senare Vattenfall AB) år 1909 varit centralistiskt och hierarkiskt uppbyggt, kompletterat med både privata och kommu-nala aktörer.

4.1.1 Småskalighet i elens barndom

Fram till 1900-talets början, i elens barndom, användes elen till i huvudsak belysning och genererades och användes lokalt, ofta genom privata initiativ.

Det första elektricitetsverket byggdes år 1884 av privata Edvin Bildt & Co i Göteborg och levererade el till ungefär 1 000 glödlampor till butiker och restauranger i centrala Göteborg. Kol var bränslet.

Ett privat initiativ som illustrerar tidiga pionjärers betydelse drevs igenom på Karlslunds herrgård i utkanten av Örebro.¹ Den skånska familjen Dieden köpte gården 1874. Diedens var mycket tekniskt intresserade och man experimenterade tillsammans med uppfinnaren Jonas Wenström med elektricitet. De lyckades med att få en glöd-lampa att lysa i herrgårdsbyggnaden 1886, vilket var en av de första glödlamporna som lyste i ett svenskt hem. Man anlade sedan en av

1 Länsstyrelsen Örebro län (2010).

Sveriges första vattenkraftstationer år 1897 i Svartåns vattendrag.

(som var i drift till år 2000. I dag driver Uniper/Fortum ett mindre kraftverk på 0,6 MW intill originalkraftverket). Karlslund blev landets mest elektrifierade gård, och allt skulle drivas med elektricitet, från kvarnar till slipstenar, och elektrisk belysning skulle finnas i alla hus och uthus.² Wenström kom för övrigt att spela en betydande roll för elektrifieringen av Sverige som utvecklingschef på ASEA.

Privata, stadsägda och kommunala elektricitetsverk uppfördes runt om i landet från 1885. Det skedde främst i Stockholm och Göteborg och orterna däremellan, samt runt betydelsefulla industrier, till exem-pel Bofors redan 1885. Men att transportera el långa sträckor var ännu inte möjligt på grund av stora överföringsförluster med den tillgängliga likströmstekniken. El var sålunda stadens och privata aktörers angelägenhet snarare än statens i elens barndom.

4.1.2 Vattenkraften byggs ut

Det egentliga startskottet för det centralistiska, storskaliga och hierarkiska elsystemet i Sverige var uppförandet av Olidans kraft-verk i Göta Älv i Trollhättan 1909. Bygget av Olidan drevs på av en välfärdsuppbyggnad av Sverige samtidigt som tekniken var mogen för att dels bygga större effektiva vattenkraftsanläggningar och dels kunna överföra elen längre sträckor utan allt för stora förluster. Storska-lighet och transport av el effektiviserade elsystemet dramatiskt.

Under loppet av några år byggdes för den tiden tre gigantiska, och arkitektoniskt fascinerande, anläggningar i Trollhättan, Porjus och Älvkarleby. Inledningsvis placerades verken relativt nära där be-hoven fanns: Olidan-Göteborg och industrin, Porjus-malmbryt-ningen och järnväg, Älvkarleby-Mellansverige och gruvnäringen. Så småningom, i expansionen av svensk vattenkraft, var det snarare älvarnas lokalisering i norra Sverige som avgjorde placeringen.³ Där-med ökade också behovet av att effektivt kunna föra strömmen ner genom landet i långa förbindelser. Vattenkraftsutbyggnaden under 1930 till 60-talet var mycket intensiv och var lokaliserad i ödemarker där nya provisoriska samhällen byggdes upp. Några av de större

2 www.orebroguiden.com/Karlslunds-historia/

3 I länder med mycket kolfyndigheter (England, Tyskland m.fl.) är det ofta dessas lokalisering som styrt var elproduktion har placerats under uppbyggnaden av det storskaliga elsystemet.

provisoriska samhällsbildningarna under 50-talet hade över tusen invånare; Midskog (1 700 invånare), Harsprånget (2 100), Kilforsen (1 500) och Messaure (2 300). I dag är Messaure, med flera samhällen, helt nermonterade och där affärer, skolor, sportanläggningar m.m. låg har skogen tagit över.⁴

4.1.3 Ett nord-sydligt svenskt elsystem

Uppbyggnaden av det svenska elsystemet kröntes redan år 1952.

Med inspiration från den statligt orkestrerade järnvägens utbyggnad några decennier tidigare planlades och byggdes Sveriges första stam-ledning för transport av el.⁵ Stamledningen gick från Harsprångets vattenkraftverk ner genom landet, och bröt landskapets ost-västliga geografi, till Hallsberg i Närke. Kopplingen till järnvägen var tydlig även i val av destinationsort för stamledningen. Ledningen mätte nästan 1 000 km och elen var transformerad till en spänning om 380 kV för transport genom landet. Det var den första kraftled-ningen i världen med så hög spänning. Tillverkaren ASEA och be-ställaren, statliga Vattenfall (utvecklingspar enligt Kaijsers termino-logi), var mäkta stolta vid tiden. Sverige hade kommit att bli en före-gångsnation inom elkraft. Kanske var det inte konstigt då Sveriges kraftkälla var Norrlands älvar snarare än geografiskt utspridda kolfyn-digheter, vilket var fallet för England och många andra europeiska länder. I Sverige behövde vi transportera el långa sträckor med små förluster. Med Harsprångetledningen förbands inte bara norrländska älvars kraft med befolkningens elbehov i södra Sverige, utan nu hade vi även ett sammanhängande svenskt nationellt elsystem.

I början av 1960-talet producerades cirka 85 procent av all kraft i norra Sverige, medan cirka 85 procent konsumerades i södra Sverige.

Det svenska elsystemet möjliggjorde nu ekonomisk/teknisk planer-ing. Vi fick ett komplicerat, men manöverbart system. Detta var utmanande för ingenjörerna och ekonomerna vid Vattenfall och de vid tiden elva privata och/eller kommunalt ägda regionala kraftbolag som vart och ett hade monopol på kraftförsäljningen inom ”sin”

region. Under detta nationella lager av elbolag fanns det flera hundra

4 https://historia.vattenfall.se/sv/fran-vattenkraft-till-solceller/nybyggarsamhallen-vaxer-upp

5 Kaijser, A, (2016).

kommunala, privata och kooperativa distributionsföretag som svarade för den slutliga distributionen och försäljningen av el till slutkunder.

Det svenska elsystemet hade kommit att bli ett organisatoriskt, ekonomiskt och tekniskt top-down system där fokus var riktat mot leveranssäkerhet i första hand.

4.1.4 Mer el behövs i takt med tillväxten

Femtiotalets exceptionella ekonomiska tillväxt i Sverige ökade efter-frågan på mer elproduktion från älvarna. Elförbrukningen steg med 7 procent per år, vilket innebar att kapaciteten behövde fördubblas vart tionde år. På 1960-talet började kraftindustrin inse att det inte längre fanns tillräckligt med outbyggd vattenkraft för att tillgodose det växande behovet. Den storskaliga vattenkraften hade nått sin praktiska potential och i stället började en annan storskalig teknik segla upp som ett alternativ för att möta den fortsatta tillväxten⁶ i Sverige – kärnkraften.

4.1.5 Kärnkraft planeras och byggs

Valet av kärnkraft som den teknik som skulle möta den svenska tillväxten hade olika bevekelsegrunder. Sverige hade en stark ställ-ning efter andra världskriget. Men Sverige hade upplevt en tid av isolation och man hade blivit starkt beroende av inhemskt produ-cerad kraft – vattenkraften – för sin energiförsörjning. Det rådde också en stor politisk samstämmighet om att Sverige skulle fortsätta slå vakt om sin neutralitetspolitik. Önskan om att vara självför-sörjande inom energi och vara ett neutralt land lade grunden för den svenska linjen i utvecklingen av kärnkraften. Den svenska linjen innebar att utnyttja inhemskt uran (ej anrikat). Men efter år av tester och planer stötte de initiala tankarna på att använda ej anrikat uran på tekniska och andra hinder. När tiden var inne för storskaliga kommersiella kärnkraftverk övergavs den svenska linjen. I stället valde man en annan teknik med anrikat och importerat uran. Ett viktigt skäl till denna förskjutning av position var ett gradvis förändrat

6 Ekonomisk tillväxt och energiefterfrågan följde länge varandra åt, så är det inte med nöd-vändighet i dag.

världsläge. Kärnkraften, liksom tidigare vattenkraften och senare sol-, vind- och biokraft, åtnjöt subventioner av olika slag från staten för att bli möjlig.

När kärnkraften började byggas ut upplevde de inblandade energi-bolagen en ny byggboom. I likhet med vattenkraftsepoken byggdes det i snabb takt med tusentals personer involverade. Till exempel var byggnationen av Forsmark den tidens största byggprojekt med över 2 300 personer arbetande på bygget. De tolv svenska kärnkrafts-reaktorerna stod klara mellan åren 1972–1985. När kärnkraften var fullt utbyggd så producerade svensk kärnkraft som mest 75 TWh (2004). Det är i paritet med vattenkraft som hade sin toppnotering hittills på drygt 78 TWh (2001).

Kärnkraftsutbyggnaden i Sverige skapade ett väldigt utbud på el som måste mötas av efterfrågan. Eluppvärmning av hushåll tog fart.

Sverige har, i takt med vattenkrafts- och kärnkraftsutbyggnaderna, kommit att bli en av de allra mest elintensiva länderna i världen räknat i elproduktion per capita. Detta hänger dock också samman med att vi i Sverige har en hög andel elintensiv industri.

4.1.6 Elmarknadens funktion utvecklas

För att särskilja produktion från transmission av el delades det stat-liga affärsverket Statens Vattenfallsverk upp i två delar 1992. Dels Vattenfall AB med ansvar för produktion och vissa distributionsnät, dels Affärsverket svenska kraftnät med ansvar för stamnätet (trans-missionen). Utredaren bakom reformen hade hämtat inspiration från Norge och England. Denna delning var också en förutsättning för att ändra hur priset sattes på elmarknaden.

I en reform 1996⁷ avreglerades elmarknaden och skapade fri kon-kurrens på elproduktion och handel med el. Tidigare hade priset satts utifrån ett centralt administrerat samkörningsavtal där de kraft-producerande bolagen gemensamt bestämde pris beroende på till-gängliga produktionsresurser. Inte sällan benämndes kundsidan som

”belastningspunkter”, vilket får illustrera vilken vikt som lades vid produktionssidan och leveranssäkerhet. Syftet med avregleringen var att ”genom ökad konkurrens nå ett än mer rationellt utnyttjande av

7 Prop. 1991/1992:133.

resurserna och att tillförsäkra kunderna flexibla leveransvillkor till lägsta möjliga priser”.⁸

På den avreglerade marknaden sätts priset av den produktion som har de lägsta kortsiktiga rörliga marginalkostnaderna när utbudet möter efterfrågan, det så kallade priskrysset. Denna genomgripande institutionella förändring utgick från att ökad konkurrens skulle leda till en effektivare elsektor med lägre priser. Branschen var initialt skeptisk till förändringen som ändå genomdrevs.⁹ I och med att mark-naden avreglerades omvandlandes belastningspunkterna till kunder.

I samband med avregleringen 1996 delades de lokala energibolag-en upp i nätföretag och elhandelsbolag. För konsumenergibolag-entenergibolag-en innebar reformen att det nu var möjligt att välja elleverantör, men inte nätbolag.¹⁰ Förutsättningarna för god konkurrens och ökad handel ökade ytterligare då den nordiska elmarknaden etablerades samtidigt som den svenska avregleringen.¹¹ I sak förändrades egentligen inte förhållandena, möjligen stärktes produktionssidan ytterligare av denna avregleringsreform. Priset på el till kund steg efter avregleringen.

Med relativt billig baslastproduktion, och väsentligen dyrare marginal-elproduktion, gjordes stora vinster på produktionssidan av affären.

Incitamenten för elproduktionsaktörerna var små att ändra på detta förhållande med de tillgängliga elproduktionsteknologier som stod till buds. Med en i princip oelastisk efterfrågesida är det rimligt att påstå att det var produktionssidan som satte priset på el, även om det nu var konkurrens på försäljning av el.

När pris på koldioxid genom handelssystemet i EU år 2005 in-fördes så innebar det inte bara ökade incitament till investeringar av koldioxidsnål produktion, utan även, åtminstone initialt, att marginal-kostnaden på elproduktion steg och vinsterna på produktionssidans koldioxidfria baslastproduktion ökade. Näten hade dessutom byggts med hög kapacitet som möjliggjort hög reglerkapacitet med norr-ländsk vattenkraft. Så om något, så stärktes produktionssidan ytter-ligare initialt. Denna ordning var intakt ända tills de variabla förnybara elproduktionsteknikerna (vindkraft i huvudsak) på allvar gör sitt intåg i elsystemet och gör så att de etablerade mönstren börjar

8 Prop. 1991/1992:133.

9 Kaijser, A, (2016).

10 SOU 2002:7.

11 Bergman, L., (2003).

förändras. Detta började ske för runt tio år sedan och sammanföll i tid med affären där Vattenfall köpte Nuon.¹²

Genom handelssamverkan och fysiska förbindelser med grann-länder är det inte i dag rimligt att isolerat tala om det svenska el-systemet. Vad som sker utanför landets gränser påverkar vårt elsystem och vad som sker inom landet påverkar vad som sker utanför Sverige.

Förutom att vindkraft tillkommit i det svenska elsystemet måste nämnas industriell kraftvärme och kraftvärme i fjärrvärmesystem-en. Det är en elproduktionsresurs som vuxit baserat på ett värme-underlag, men som i ett energilandskap i förändring kan spela en viktig roll som styrbar resurs.

4.2 Den snabba tekniska utvecklingen driver på