Analys av Sveriges framtida elsystem; utmaningar och lösningsområden 2017-05-22

(1)

Analys av Sveriges framtida elsystem;

utmaningar och lösningsområden 2017-05-22

David Cameron

Marcus Svensson Dahlin

Kandidatexamensarbete

KTH – Skolan för Industriell Teknik och Management Energiteknik EGI-2017

(2)

Bachelor of Science Thesis EGI-2017

Analys av Sveriges framtida elsystem; utmaningar och lösningsområden

David Cameron Marcus Svensson Dahlin

Approved Examiner

Peter Hagström

Supervisor

Per Lundqvist

Commissioner

Schneider Electric AB

Contact person

Monika Schildknecht Rolf Österberg

Sammanfattning

Det svenska och det europeiska energisystemet står inför betydande utmaningar. Avvecklingen av kärnkraften, en ökad andel mikroproduktion och en elektrifiering av transportsektorn kräver en transformation av elnätet såväl som energimarknaden och dess aktörer. Genom en

litteraturstudie, intervjuer och seminarier har vi kartlagt vilka de rådande förutsättningar är och vilka miljömässiga mål som Sverige och Europa ämnar uppfylla under de kommande

decennierna.

Framtidens elsystem förväntas innehålla mer decentraliserad mikroproduktion än idag, vilket innebär att flödena av el och information blir mer komplexa. Dessutom kommer den dagliga effektbalansen kommer vara en utmaning för framtidens elsystem. Genom att tillämpa ramverk och metoder (Large Technical Systems och Multi-Level Perspective) utformade för analysering av stora tekniska system finner vi problemområden kopplade till just obalanser mellan utbud och efterfrågan av el.

För att hantera obalanserna som uppkommer identifieras fyra lösningsområden; effektreserv, handel, laststyrning och lagring. Laststyrning och lagring anses vara de mest kraftfulla och

nödvändiga verktygen för ett fortsatt säkert och funktionellt elsystem. Dessa två lösningsområden diskuteras och analyseras mer ingående.

Just lagring och laststyrning erbjuder nya möjligheter, i form av ökat oberoende för konsumenter samt nya affärsmöjligheter, samtidigt som det väcker nya frågor kring hur laststyrningen skall ske och var. Detsamma gäller för lagringsfrågan. Rapporten avslutas med en framåtblick mot just ytterligare analys av lagringsfrågan.

(3)

Abstract

The Swedish and the European energy systems are facing considerable challenges. Phasing out nuclear power, an increase in micro production and an electrification of the transport sector requires a transformation of the electricity grid as well as the energy market and its players.

Through a desktop study, interviews and seminars we have surveyed the current conditions and have identified which environmental goals that Sweden and Europe aims to fulfil in the coming decades.

We conclude that we are moving towards an electricity system with a larger emphasis on decentralized production, which means that the flow of electricity and information no longer is one-directional. We also conclude that the daily power balance will be a major challenge for the future electricity system. By applying frameworks and methods (Large Technical Systems and Multi-Level Perspective) constructed for analysing large technical systems we identify problem areas related to balance power.

In order to manage the imbalances we have identified four solution areas; power reserves, international trade, demand response programs and energy storage. To maintain a functional electricity system, the two most viable areas are identified as demand response programs and energy storage. These two topics are discussed and analysed in depth.

The said necessary transformations offers new possibilities, increased independence for

consumers as well as new business models for companies, but it also raises questions of how the demand response programs should be designed, and where the energy storage optimally should be placed. The report is concluded with an outlining of possible areas within energy storage that could be examined further.

(4)

Innehåll

1. Introduktion och problemformulering ... 1

2. Förundersökning ... 1

2.1. Litteraturstudie ... 1

2.1.1. Klimatmål ... 1

EU 20-20-20 ... 1

Vinterpaketet ... 2

2.1.2. Kraftsamling för framtidens energi ... 2

Elnätens roll i framtiden ... 3

2.1.3. Fyra framtider ... 5

Forte (Starkt) ... 5

Legato (Sammanslaget)... 5

Espressivo (Uttrycksfullt) ... 5

Vivace (Livligt) ... 6

Fyra framtider i siffror ... 6

2.1.4. Ellagen ... 12

Tolkning av ellagen ... 13

2.2. Seminarier ... 14

2.2.1. Smart Grid Gotland ... 14

2.2.2. IVA:s Vägval el; leveranssäkerhet ... 14

2.3. Intervjuer ... 15

2.3.1. Daniel Brodén, KTH ... 15

2.3.2. Daniel Norstedt, Energimarknadsinspektionen ... 16

3. Källkritik av förstudie ... 17

4. Metod och ramverk ... 18

4.1. Large Technical System (LTS) ... 18

4.2. Multi-Level Perspective (MLP) ... 20

Nischer ... 20

Regimer ... 20

Landskap ... 20

4.3. Kombinera LTS och MLP ... 21

(5)

5. Resultat och diskussion, frågeställning 1 ... 22

5.1. Slutsats, frågeställning 1 ... 23

6. Resultat och diskussion, frågeställning 2 ... 23

6.1. Reverse-salients ... 24

6.1.2. Lokal anpassning ... 24

6.1.2. Anpassning inom rådande socio-tekniska regim ... 24

6.1.3. Landskaps anpassning ... 25

6.2. Effektreserv ... 25

6.3. Handel ... 26

6.4. Laststyrning ... 27

Förutsättningar ... 28

Industri ... 28

Förutsättningar ... 29

6.5. Lagring ... 30

6.6. Slutsats och rekommendation, frågeställning 2 ... 31

7. Framtida studier ... 32

8. Källhänvisning ... 33

8.1. Artiklar ... 33

8.2. Webbsidor ... 34

8.3. Rapporter och utredningar ... 34

(6)

Bild- och figurförteckning

Figur 1. Totala energianvändningen år 2050………6

Figur 2. Totala energianvändningen inom industrisektorn år 2050………...7

Figur 3. Totala energianvändningen inom transportsektorn år 2050………7

Figur 4. Totala energianvändningen inom bostads- och servicesektorn år 2050…...8

Figur 5. Mängd el producerad från kärnkraft år 2035………...8

Figur 6. Mängd el producerad från vattenkraft år 2035………9

Figur 7. Mängd el producerad från vattenkraft år 2050………9

Figur 8. Mängd el producerad från kraftvärme år 2035………..10

Figur 9. Mängd el producerad från vindkraft år 2035……….10

Figur 10. Mängd el producerad från solkraft år 2035……….11

Figur 11. Total mängd producerad el år 2035………11

Bild 1. Illustrerar konceptet reverse-salient………19

Bild 2. Illustrerar konceptet salient………19

Bild 3. Illustration av MLP………21

Bild 4. Land-till-Europa vindkorrelationsfaktor……….27

Bild 5. Överblick av barriärer för laststyrning inom industrier………....29

Bild 6. Matrisen ovan beskriver de nya möjligheter som uppkommer till följd av det

nya sättet på vilket el lagras i framtiden………..32

(7)

Akronymer

EC - European Commission

EU - Europeiska Unionen

IVA - Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien

kWh - Kilowattimme

L - Liberalerna

LTS - Large Technical System

LV - Low Voltage

M - Moderaterna

MLP - Multi-Level Perspective

MV - Medium Voltage

SD - Sverigedemokraterna

(8)

1

1. Introduktion och problemformulering

Att vi står inför stora utmaningar gällande utformningen av framtidens energisystem råder det ingen större tvekan om. Denna rapport ämnar undersöka ett centralt delsystem i vårt

energisystem; elsystemet.

Genom att börja i de övergripande klimatmålen ges en bild av vad som måste uppfyllas. Efter detta undersöker vi, utifrån rådande lagar och bestämmelser, hur just elsystemet skall röra sig mot mer klimatsmarta och hållbara lösningar.

Givet dagens bestämmelser och befintlig teknologi blickar vi framåt mot framtidens energi- och elsystem. Baserat på detta söker vi utmaningar som vi kan tänkas stå inför inom en relativt snar framtid.

Via bakgrundsstudier, seminarier samt intervjuer med aktörer inom dessa olika områden ges en djupare inblick i hur varje del inom elsystemet måste arbeta för att kunna nå de politiska klimatmålen. Utöver detta tillämpas ett ramverk för att identifiera problemområden inom framtidens elsystem.

Detta mynnar ut i följande frågeställningar:

1. Vilka är några centrala förändringsområden för elsystemet i framtiden?

2. Vilka lösningsområden möter bäst dessa förändringar?

2. Förundersökning

En stor del i denna undersökning handlar om insamling av information. Utöver litteraturstudien utgörs förundersökningen av underlag från två olika seminarier samt två intervjuer.

2.1. Litteraturstudie

Litteraturstudien utgör en stor del av förundersökningen och insamlingen av information. Nedan följer information kring klimatmål och direktiv på såväl europeisk som svensk nivå. Detta följs av Energimyndighetens utredning Fyra Framtider samt utdrag ur de nya tilläggen i ellagen.

2.1.1. Klimatmål

Nedan tas två olika klimatmål upp.

EU 20-20-20

Ett övergripande klimatmål på europeisk nivå är 20-20-20-paketet. Detta klimatpaket omfattar tre huvudmål;

 år 2020 skall det ha skett 20% minskning av utsläpp av växthusgaser jämfört med 1990 års nivåer.

 20% av energin inom Europeiska Unionen (EU) skall komma från förnybara källor.

 Energieffektiviteten skall öka med 20% jämfört med 1990.

Dessa mål ämnar öka EU:s energisäkerhet samt minska beroendet av importerad energi. Via detta klimatpaket förväntar man sig även skapande av jobb, ökad grön tillväxt samt att göra Europa mer konkurrenskraftigt som helhet.¹

1 https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2020_en , hämtat: 2017-04-05

(9)

2 Vinterpaketet²

Den 30:e november 2016 publicerade den europeiska kommissionen “Clean Energy for All Europeans” paketet, vilket även är känt som Vinterpaketet. Paketet innehåller förutom

uppdaterade mål gällande punkter som omnämnts i 20-20-20 paketet även mer övergripande mål, som ges nedan.

 Energieffektivitet är av högsta prioritet.

 Vara globalt ledande inom förnybar energi.

 Öka transparens och förhållandena för kunderna.

Den tredje punkten kretsar kring att ge konsumenter mer insyn och en möjlighet att spela en aktiv roll på energimarknaden. Europakommissionen (EC) lyfter i rapporten fram att ett syfte med de valda spåren är att motarbeta energy poverty i EU. Definitionen av energy poverty i I- länder är något mer tvetydig då man inte refererar till en fullständig avsaknad av el, men det som åsyftas är att ett hushåll inte kan tillgodose sitt energibehov till en kostnad som är i proportion till dess inkomst.³ Nästan 11% av EU’s befolkning befinner sig i situationen som beskrivits ovan.⁴ För att bistå dessa särskilt utsatta hushåll är det därmed centralt att elbolagen har transparenta faktureringar, och att konsumenten på ett smidigt sätt har tillgång till prisjämförelser bolag emellan.

Vinterpaketet innehåller även uppdaterade mål med tidshorisont 2030:

 40 % minskning av utsläpp av växthusgaser jämfört med 1990.

 27 % av EU:s energimix skall bestå av förnybara energikällor.

 30% ökning av energieffektiviteten (alltså minskning av energiintensiteten) jämfört med 1990.

Det är alltså just en uppdatering av målen från 20-20-20-paketet som indikerar en rörelse mot en mer förnybar energimix.

2.1.2. Kraftsamling för framtidens energi

På nationell nivå presenterades energikommissionens betänkande Kraftsamling för framtidens energi i början av 2017. I detta betänkande klargjordes Sveriges interna mål gällande energi- och

klimatfrågor. De nya huvudsakliga målen som tas upp är:

 Successiv övergång till ett helt förnybart energisystem, med mål om 100% förnybar elproduktion år 2040.

 Sverige ska år 2030 ha 50 procent effektivare energianvändning jämfört med 2005. Målet uttrycks i termer av tillförd energi i relation till bruttonationalprodukten.

I övrigt presenteras ett långsiktigt mål om att Sverige år 2045 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären.⁵

2 http://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:fa6ea15b-b7b0-11e6-9e3c- 01aa75ed71a1.0001.02/DOC_1&format=PDF , hämtat: 2017-04-05

3 http://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/INSIGHT_E_Energy%20Poverty-Main%20Report.pdf , sid. 2, 2017-04-05

4 https://ec.europa.eu/energy/en/news/energy-poverty-may-affect-nearly-11-eu-population 2017-04-05

5 Bäckström-Johansson. M, Hjälmered. L, Nilsson. I, Nordin. R, m.fl., Kraftsamling för framtidens energi, Energikommisionen, 2017, sid. 147-148

(10)

3 El förutspås vara det rätta vägvalet för att nå dessa övergripande klimatmål.⁶ Denna insikt samt de övergripande klimatmål som presenterats i korthet här ovan klargör att det kommer krävas en stor implementering av förnybart producerad el i vårt elsystem inom en snar framtid.

Elnätens roll i framtiden

I Kraftsamling för framtidens energi tas elnätens förväntade roll i framtiden upp. Det klargörs i betänkandet att elnätet kommer spela en central roll för implementeringen av den förnybara elproduktionen. Denna roll sammanfattas i tre huvudpunkter:

 Elnätet avgör vart nya produktionsanläggningar skall placeras (t.ex. vattenkraft, vindkraft).

 Elnätet möjliggör att flexibel elproduktion kan utnyttjas över större områden. Detta medför ett minskat ”spill” i produktionen.

 Effektbalansen kan upprätthållas och effektreserver kan delas.⁷

Ytterligare faktorer som lyfts fram gällande påverkan på framtidens elnät är; framtida elanvändning, framtida elproduktion, utvecklingen i vår omvärld, framtida krav på

leveranssäkerhet, EU-lagstiftning, investeringar, framtida prissättning, genomförändetider, teknikutvecklingen och smarta elnät.⁸

Många av dessa faktorer är väldigt övergripande och inte av särskilt stort intresse för undersökningen i denna rapport, de belyser dock den stora ovisshet som finns gällande

utformningen av framtidens el- och energisystem. Nedan tas de faktorer som är av störst intresse för denna undersökning upp.

Framtida elanvändning

Idag har vi en alltmer utbredd urbanisering som leder till att elnäten i glesbygden får allt färre användare, vilket leder till att kostnaderna för nätet blir högre för dessa kvarvarande individer.

Detta antas vara en av anledningarna till en ökad andel mikroproduktion (produktion som kräver en säkringsstorlek på högst 100 ampere)⁹, vilken kommer ha en påverkan på elnätet. Genom elektrifiering av transportsektorn finns det tecken som tyder på att det kommer uppstå större svängningar i efterfrågan på el/effekt då många vill ladda sina eldrivna fordon samtidigt.¹⁰ Framtida elproduktion

Som tidigare nämnt kommer placeringen av nya produktionsanläggningar spela en stor roll för elnätets utformning. Vattenkraft med möjlighet till magasinering kommer vara viktig för balansen i framtidens energisystem. I och med att den största andelen vattenkraft idag finns i norr kommer överföringen till söder att få ännu större betydelse i framtiden.¹¹

6 http://www.iva.se/publicerat/el-blir-allt-viktigare-i-framtiden--oavsett-om-elanvandningen-okar-eller- minskar/ 2017-04-05

7 Bäckström-Johansson. M, Hjälmered. L, Nilsson. I, Nordin. R, m.fl., Kraftsamling för framtidens energi, Energikommissionen, 2017, sid. 211

8 Ibid sid. 211–212

9 http://www.svk.se/siteassets/aktorsportalen/elmarknad/ediel/dokument/1-aktuellt-fran- elmarknadsutveckling-sverker-ericsson.pdf 2017-05-18

11 Ibid, sid. 213

(11)

4 Framtidens krav på leveranssäkerhet

En hög leveranssäkerhet innebär att elnätet levererar el när det ska och att det råder få avbrott. I och med antagandet och tron kring att samhället går mot ett ökat beroende av el kommer även kraven på leveranssäkerheten stiga.¹²

Ytterligare antas kraven för åtgärdstider för elavbrott att kortas ner samt att elnätföretagens kostnader och ersättningsskyldighet kommer stiga i takt med den ökade elektrifieringen.¹³ Energilager

Gällande energilager finns det olika tillvägagångssätt. Ett sätt att lagra energi är t.ex. i form av bränsle eller genom vattenmagasin i vattenkraftverk. Kemisk lagring i batterier är som tidigare nämnt en stor faktor inom el-/energifrågan. Om det sker en rörelse mot mer decentraliserad elproduktion samt att batterier blir billigare avlastas elnätet och dess olika funktioner.¹⁴ Nya investeringar i elnätet

Elnätet är som bekant ett väldigt stort tekniskt system. Investeringarna styrs främst av elnätets ålder, vilket gör att det kontinuerligt görs reinvesteringar för att förnya och förbättra nätets olika delar. Ytterligare en stor drivkraft är nyanslutningar av produktion.

Elnätsinvesteringarna har ett tidsperspektiv på ca 40 år. Detta gör att investeringarna som görs måste ses över noggrant då det skall vara effektiva över en längre tid. Man vill dessutom undvika inlåsningseffekter i elnätet då detta försvårar det fortlöpande utvecklingsarbetet.¹⁵

Genomförandetider

Enligt ellagen och miljöbalken krävs koncession för att bygga och använda en kraftledning. Man menar att dagens tillståndsprocesser tar för lång tid och gör att utvecklingen hindras.¹⁶

Politikens stelhet och brist på proaktivitet var något som togs upp under slutseminariet för projektet Smart Grid Gotland. Under seminariet uttrycktes det att olika aktörer tycker att politiken och restriktionerna hämmar utvecklingen mot ett smartare elnät och därmed en mer hållbar elproduktion.¹⁷

Det smarta elnätet

I energikommissionens betänkande skriver man att det kommer finnas två faser för elnätet; en kapacitetsfas och en expansionsfas (utbyggnad). Under kapacitetsfasen handlar det om att utnyttja det befintliga nätet på bästa möjliga sätt. Man menar att detta kommer göras via ytterligare

mätning, dataanalys, övervakning och styrning. Detta kommer göra att större investeringar kan skjutas upp.¹⁸

13 Ibid

15 Ibid, sid. 217

16 Ibid

17 Smart Grid Gotland, Slutseminarium på KTH, 2017-03-07

18 Ibid, sid. 224

(12)

5 Vad det gäller nyinvesteringar tas endast landsgränsöverskridande förbindelser upp i

betänkandet.¹⁹ Gällande lågspänningsnätet klargörs det att det finns en stor efterfrågan på ökad kapacitet för överföringen i och omkring städerna, då behovet ständigt stiger där.

Man konstaterar även att investeringsbehovet är stort i regionala och lokala elnät, dels på grund av ökad förbrukning, men främst på grund av ett stort förnyelsebehov samt ökad andel inkopplad variabel produktion (förnybar produktion).

2.1.3. Fyra framtider²⁰

Energimyndighetens utredning vid namn Fyra Framtider är en framåtblick för hur samhället kan tänkas se ut energimässigt i framtiden, vilket har smalnats av till fyra olika huvudscenarier. Varje scenario kännetecknas av olika huvuddrag och prioriteringar gällande samhället och diverse energifrågor, vilka beskrivs i korthet nedan. De fyra framtiderna har i utredningen namnen: Forte (Starkt), Legato (Sammanslaget), Espressivo (Uttrycksfullt) och Vivace (Livligt).²¹ Detta segment avslutas med en visuell presentation av de olika värdena för energislag och energianvändning som varje framtid antas ha enligt Energimyndighetens utredning.

Forte (Starkt)

Inom Forte värdesätts den starka svenska industrin och fokus på fortsatt låga energipriser är därför ett av denna framtids huvudfokus. För att industrin skall fortsätta vara stark, stabil och inhemsk ställs även höga krav på leveranssäkerheten. Grundbulten för framtidsscenariot är dock en ekonomisk tillväxt, där industrin är det största verktyget för att åstadkomma detta.

Industrins avgörande roll gör att transporter av gods ökar då Sverige exporterar en stor del av det som industrierna tillverkar. Miljöfrågan glöms dock inte bort, utan istället fokuserar

transportsektorn på eldrivna lösningar vilka är fördelaktiga på grund av de låga elpriserna.

Legato (Sammanslaget)

Grundbulten inom Legato, som namnet antyder, är att miljöfrågan är ett globalt problem och dagens rika länder (som använder mycket energi) anser att de inte längre har rätt att utnyttja hela världens resurser. Framtiden kännetecknas alltså av en global rättvisa gällande naturresurser samt en långsiktig ekologisk hållbarhet. I Sverige skulle detta visa sig genom att folk väljer en enklare livsstil av solidaritetsskäl och att ekonomin får en mer cirkulär struktur där lokal handel spelar en viktig roll.

Espressivo (Uttrycksfullt)

Inom denna framtid ses energi som ett uttryckssätt. Energiproduktion sker mer individuellt och samhället organiseras således i mindre enheter. Detta är något som genomsyrar samhället och politiken. Det finns alltmer prosumenter (konsumenter som producerar sin egen el) i elsystemet och de stora energibolagen håller sig relevanta genom att sälja lösningar för energiproduktion samt smarta elnätslösningar.

Decentraliseringen och individualismen gör avslag på många olika delar av samhället.

Förvärvsarbete är inte längre den vanligaste arbetsformen, utan istället finns det fler mångsysslare som arbetar lokalt. Tack vare en ökad och förbättrad tillgång till bredband menar man dessutom

19 Ibid, sid. 224-225

20Fyra Framtider, Energimyndigheten, 2016

21Fyra Framtider, Energimyndigheten, 2016

(13)

6 att möjligheten att arbeta på distans ökar. Trots detta finns dock ett behov av fungerande

transporter. Inom Espressivo antar man, likt övriga framtidsscenarier, att transportsektorn blir alltmer elberoende. Detta gäller även för glesbygden där man via sin egna (eller grannens) elproduktion kan ladda sin elbil.

Vivace (Livligt)

Inom Vivace ses energi som en språngbräda mot klimatförbättring. Denna framtid är, till skillnad från Espressivo, mer central i sin utformning. Sverige som land vill gå i bräschen för

klimatlösningar samt miljötekniker och således är innovation inom dessa områden högt prioriterat. Energipolitiken är en stor del av politiken rent generellt och fokus ligger på just innovation samt forskning, demonstration och kommersialisering.

Hela Vivace som framtidsscenario innebär att samhället till stor del ser ut som idag, med

undantaget att det hela tiden satsas och tillkommer nya lösningar som kontinuerligt gör samhället mer hållbart. Det har alltså inte likt de andra scenarierna lika tydliga huvudpunkter, förutom att man arbetar mot klimatförbättring och en grönare tillväxt via just satsningar på nya metoder och tekniker.

Fyra framtider i siffror

Inledningsvis har vi diagram för den totala energianvändningen samt totala energianvändningen inom respektive sektor år 2050.

Figur 1. Totala energianvändningen i Sverige år 2050.²²

22 Fyra Framtider, Energimyndigheten, 2016, sid. 106 0

50 100 150 200 250 300 350 400

Forte Legato Espressivo Vivace Dagsläge

Total energianvändning [TWh]

(14)

7 Figur 2. Totala energianvändningen inom Sveriges industrisektor år 2050.²³

Figur 3. Totala energianvändningen inom Sveriges transportsektor år 2050.²⁴

23 Fyra Framtider, Energimyndigheten, 2016, sid. 107

20 40 60 80 100 120 140 160 180

Industri [TWh]

Icke-Fossilt Fossilt

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Transport [TWh]

(15)

8 Figur 4. Totala energianvändningen inom Sveriges bostads- och servicesektor år 2050.²⁵

Det är alltså på ovanstående vis som energin förväntas att användas inom samhällets olika delar.

Vi kan konstatera att transportsektorn är det område inom vilket det förväntas ske störst förändringar då vi rör oss mot mindre fossilberoende lösningar inom varje framtidsscenario. I nedanstående diagram klargörs det hur denna energi skall tillföras.

Figur 5. Mängd el producerad från kärnkraft i Sverige år 2035.²⁶²⁷

Figur 5 visar att vi i framtiden troligtvis kommer att avveckla all (eller stora delar) av kärnkraften.

Undantaget är Forte där kärnkraft är en fortsatt stor del av energimixen. Detta beror troligtvis på en fortsatt stor satsning på industri av det slag vi ser idag.

27 Energiläget 2015, Energimyndigheten, 2015, sid. 8 0

20 40 60 80 100 120 140 160

Bostäder och Service [TWh]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kärnkraft [TWh]

2035

(16)

9 Figur 6. Mängd el producerad från vattenkraft i Sverige år 2035.²⁸²⁹

Figur 7. Mängd el producerad från vattenkraft i Sverige år 2050.³⁰

Via en snabb jämförelse mellan figur 6 och figur 7 ser vi att vattenkraften inte ökar särskilt

mycket mellan åren 2035 och 2050 (minskar i vissa fall). Detta tyder på att Sveriges vattenkraft till stor del nått sin maximala potential.

29 Energiläget 2015, Energimyndigheten, 2015, sid. 7

56 58 60 62 64 66 68 70

Vattenkraft [TWh]

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Forte Legato Espressivo Vivace

Vattenkraft 2050 [TWh]

(17)

10 Figur 8. Mängd el producerad från kraftvärme i Sverige år 2035.³¹³²

Figur 9. Mängd el producerad från vindkraft i Sverige år 2035.³³³⁴

Mängden vindkraft som del av energimixen varierar relativt kraftigt mellan de olika scenarierna.

Just vindkraft är en av de tydligast varierande produktionssätten. Vid en viss tidpunkt kan det bidra med en stor produktion och i en annan tidpunkt ingen alls.

31 Fyra Framtider, Energimyndigheten, 2016, sid 108

32 http://www.svenskenergi.se/Elfakta/Elproduktion/Kraftvarme/Svensk-kraftvarmeproduktion/ 2017-05-18

5 10 15 20 25 30

Kraftvärme [TWh]

0 10 20 30 40 50 60

Vindkraft [TWh]

(18)

11 Figur 10. Mängd el producerad från solkraft i Sverige år 2035.³⁵³⁶

Solkraft är likt vindkraft även det ett varierande produktionssätt som kommer spela en roll i framtidens energisystem. Som vi ser i figur 10 rör det sig inte om lika stora energitillskott som t.ex. vind- och vattenkraft, samtidigt som projektionerna varierar kraftigt mellan de olika scenarierna.

Figur 11. Total mängd producerad el i Sverige år 2035.³⁷³⁸

36 Energiläget 2015, Energimyndigheten, 2015, sid. 7

5 10 15 20 25 30

Solkraft [TWh]

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Total [TWh]

(19)

12

2.1.4. Ellagen

I en tid med hög innovationstakt är det centralt att lagar och regelverk anpassas i takt med

teknologiska förändringar. I ellagen har ett antal nya tillägg gjorts, en del trädde i kraft 2017-04-01 och resterande del träder i kraft 2017-07-01. Flera tillägg berör ämnen kopplade till konsumenter gällande smart meters, fakturering samt problematiken med anvisningsavtal. Nedan följer dessa nya tillägg. Nästkommande avsnitt omfattar kommentarer kring tilläggen för att tydliggöra kopplingen till just denna undersökning.

10 §

En elanvändare som har ett säkringsabonnemang om högst 63 ampere och som producerar el vars inmatning kan ske med en effekt om högst 43,5 kilowatt ska inte betala någon avgift för inmatningen. Detta gäller dock bara om elanvändaren under ett kalenderår har tagit ut mer el från elsystemet än han har matat in på systemet.

10 a §/Träder i kraft I:2017-07-01/ Nätkoncessionshavaren (koncession; av statsmakt meddelat tillstånd att bedriva verksamhet eller näring)³⁹ ska rapportera resultaten av de mätningar och beräkningar som görs enligt 10 §.

Resultaten ska rapporteras till den systemansvariga myndigheten och kontoföringsmyndigheten och till berörda nätkoncessionshavare, elanvändare, elproducenter, balansansvariga och

elleverantörer. På begäran ska resultaten rapporteras till ett företag som elanvändaren eller elproducenten har utsett. Lag (2017:196).

10 b §/Träder i kraft I:2017-07-01/ Regeringen eller den myndighet som regeringen bestämmer får meddela föreskrifter om

1. mätning, beräkning och rapportering enligt 10 och 10 a §§, och

2. de funktionskrav som mätsystem och mätutrustning ska uppfylla. Lag (2017:196).

11 §/Träder i kraft I:2017-07-01/ En elanvändare som begär att elförbrukningen ska mätas på annat sätt än enligt föreskrifter som har meddelats med stöd av 10 b § ska av

nätkoncessionshavaren debiteras merkostnaden för denna mätning och för rapporteringen av resultaten av dessa mätningar. Om mätningen av elanvändarens förbrukning kräver en annan mätutrustning än vid mätning enligt de nämnda föreskrifterna ska elanvändaren debiteras kostnaden för mätaren med tillhörande insamlingsutrustning och för dess installation i uttagspunkten.

Andra kostnader för mätning än de som nu nämnts får inte debiteras enskilda elanvändare. Trots det som sägs i första stycket får en elanvändare inte debiteras merkostnader för att den har 1. ingått ett avtal om leverans av el som förutsätter att mängden överförd el ska mätas per timme, eller

2. begärt att nätkoncessionshavaren ska lämna information som visar elanvändarens förbrukning per timme.

Tvister i frågor som avses i första eller andra stycket prövas av nätmyndigheten. En tvist prövas dock inte om det visas att ansökan om prövning kommit in till nätmyndigheten senare än två år efter det att nätkoncessionshavaren sänt ett skriftligt ställningstagande till berörd part under dennes senaste kända adress. Lag (2017:196).

18 §/Träder i kraft I:2017-04-01/ En elleverantör ska fakturera elanvändaren åtminstone varje kvartal.

39 http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/koncession 2017-05-18

(20)

13 Tolkning av ellagen

10 §

Konsumenter som producerar sin egen el, även känt som prosumers, undantas från eventuella avgifter gällande inmatning. Här görs dock distinktionen att konsumenten, utslaget över ett år, måste vara en nettokonsument.

I och med introduktionen av mikroproduktion så har lagar och regelverk behövt anpassas, då mikroproducenter annars kan komma att ha samma krav på sig som producerande företag.

Regeringen anger i en lagrådsremiss från 2009 att trots kostnadsbefrielse gällande installation av elmätare samt en reducerad nätavgift för inmatning var det fortfarande inte lönsamt för

konsumenter att sälja sin överskottsel, p.ga en för hög nätavgift⁴⁰, något detta tillägg är tänkt att adressera.

10 a §

Jämfört med den tidigare upplagan av samma paragraf anges att nätkoncenssionshavaren, vilket nu antingen kan tolkas som ett enskilt hushåll med exempelvis solceller, eller ett elbolag, har en skyldighet att rapportera resultaten av de mätningar som gjorts. I ett kommitédirektiv från 2008, genomfört av Lennart Söder, adresseras problemet med att prosumers har behövt ha timvis mätning. Problemet innebär att den timvisa mätningen är ett krav för att få elcertifikat, vilket resulterat i betydande kostnader i relation till de potentiella intäkterna.⁴¹Paragrafen säger dock fortsatt att den som har nätkoncession är skyldig att utföra mätning av mängden överförd el och dess fördelning över tiden, vilket i praktiken innebär timvis mätning. Således är utfallet för konsumenter svårt att tyda.

10 b §

I denna tvådelade punkt berörs dels att det åligger regeringen att meddela föreskrifter gällande mätning, beräkning och rapportering, samt att diktera de funktionskrav som mätsystem och mätutrustning ska uppfylla. Detta antas vara för att facilitera utvecklingen och användningen av en enhetlig standard gällande smart meters och att uppmuntra aktörer att ligga i linje med det som regeringen beslutat.

11 §

Här anges att nätkoncessionshavare har rätt att fakturera konsumenter ytterligare om dessa efterfrågar mätning och rapportering som inte ligger i linje med 10 b §. Nytt i denna upplaga av paragraf 11 är att konsumenter som begärt att nätkoncessionshavaren ska lämna information som visar elanvändarens förbrukning per timme inte får debiteras ytterligare för detta, vilket är

relaterat till introduktionen av smart meters på en nationell nivå. Detta kan tolkas som ett sorts incitament från regeringens sida för konsumenter att förhålla sig till den standard som fastställts.

18 §

Denna punkt berör problematiken med transparensen gällande fakturering från elbolagen.

40 http://www.regeringen.se/contentassets/c1493dbffa5b4d7ca7ee4de6222f18d4/enklare-och-tydligare- regler-for-fornybar-elproduktion-m.m.-lagradsremiss , sid. 11, 2017-04-07

41 http://www.rfkl.se/documents/miljo/vindkraft/vindkraftskonferens-2008/25-april-Planering- Information/10.50-Elanslutningsutredningen.pdf , sid. 21, 2017-04-07

(21)

14 I Näringsutskottets betänkande av regeringens proposition Anvisade elavtal nämns problematiken i att ett stort antal konsumenter tilldelas anvisade elavtal som är väldigt ofördelaktiga.⁴² Det yrkas för att elanvändare med anvisade avtal minst en gång per kvartal ska få en redogörelse för vilka avtalstyper elleverantören ifråga erbjuder, samt uppgifter om var elanvändaren kan hitta

information om priser och leveransvillkor som andra elleverantörer erbjuder.

2.2. Seminarier

För att få en ökad insikt kring vart energisystemet och elsystemet är på väg besöktes två olika seminarier som en del av underlagsstudien för vår undersökning.

2.2.1. Smart Grid Gotland⁴³

Slutseminariet för pilotprojektet Smart Grid Gotland ägde rum på Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm den 7:e mars 2017. Syftet med projektet var att modellera framtidens

energisystem, ett system som ställer betydligt högre krav på flexibilitet och där produktionssätt så som vindkraft kommer spela en allt större roll. Projektet involverade cirka 280 elkunder som deltog i ett laststyrningsprogram, där effekten av prissignaler på kundens konsumtion

analyserades. Projektet initierades 2012 och var ett samarbete mellan Vattenfall, ABB, Gotlands Energi AB, Svenska Kraftnät, Schneider Electric och KTH.

Även om projektet överlag var en stor framgång lyfte flera talare problematiken med en för trögrörlig lagstiftning för utvecklingprojekt som detta. Nils Vikmång, statssekretare för Ibrahim Baylan, kommenterade att proaktiv reglering för projekt som dessa troligen inte var aktuellt, men uttryckte en önskan om att lagstiftningen i större grad bör ske parallelt med teknikutveckling.

Resultatet av projektet, gällande laststyrningen, var att aktiva kunder överlag sänkte sin elkostnad marginellt (4 %). Anledningen till att sänkningen för slutkund var så pass liten beror främst av dagens låga elpriser samt Sveriges rigida energiskatter, som utgör nästan hälften av den totala kostnaden för slutkund. De rent ekonomiska incitamenten för att vara en aktiv elkund på dagens elmarknad är alltså relativt små.

Karl Bergman från Vattenfall tog upp en viktig vändning inom elfrågor. Tidigare såg man konsumenter som belastningspunkter, medan man nu arbetar mer mot lösningar närmare kund.

2.2.2. IVA:s Vägval el; leveranssäkerhet

Slutseminariet för IVA:s projekt Vägval el med fokus på elsystemets leveranssäkerhet ägde rum på IVA:s konferenscenter i Stockholm den 7:e april 2017. Medverkande på seminariet var b.la representanter från Moderaterna, Liberalerna, Sverigedemokraterna samt aktörer från industrin, däribland Svenska Kraftnät, E.ON och Vattenfall. Det centrala ämnet var, som titeln insinuerar, hur Sverige ska bibehålla leveranssäkerheten när kärnkraftverken succesivt avvecklas och ersätts med förnybara energikällor. Detta innebär som tidigare nämnt en stor del tekniska utmaningar, b.la kopplat till systemtjänster såsom svängmassa och reaktiv effekt.

Ett återkommande ämne i samtliga delar av förstudien är prissignaler och dess betydelse för en smartare efterfrågan, så även på detta seminarium. Det finns ett stort antal utmaningar med prissignaler. Dels hur man når fram till kund, samt vilka incitamentprogram som är effektivast, men även dess egentliga betydelse och roll i framtidens energisystem. Infrastrukturen som

42 https://data.riksdagen.se/fil/5B56D5C2-D0CD-48CC-AC78-DE3068C46167 , sid. 7, 2017-04-07

43 Slutseminarium Smart Grid Gotland på KTH 2017-03-07.

(22)

15 möjliggör prissignaler, b.la smarta mätare, spelar i dagsläget ingen central roll för slutkunden, men Andreas Regnell (Vattenfall) poängterade att ytterligare investeringar bör göras i förebyggande syfte då det kommer vara nödvändigt i framtiden.

Andra ämnen som diskuterades var osäkerheten gällande prisutvecklingen av el och den ökade risk som investeringar i större produktionsanläggningar, speciellt icke-förnybara sådana, därmed innebär. Maria Weimer (L) talade om vikten av samarbete inom EU gällande investeringar i produktionsanläggningar, och farorna med att varje land tar isolerade beslut gällande detta, trots att en mer integrerad marknad är ett uttalat EU-mål.

Sverige har de senaste sex åren varit en nettoexportör, med en nettoexport på 11.7 TWh under 2016.⁴⁴ Lönsamheten av denna export ifrågasattes b.la av Mattias Bäckström (SD), som

argumenterade för ett denna överskottsel kan användas på ett vis som gynnar Sverige mer.

Sveriges stabila elnät och höga leveranssäkerhet är något som lockar utländska investeringar, där ett av de främsta exemplen är Node Pole i Luleå. Den nyligen sänkta skattesatsen för datacenter⁴⁵ visar på en stark ambition från Sverige att bli en central aktör inom denna bransch.

Per Wikström från Svenska Kraftnät lyfte problematiken med nyinvesteringar som inte tar hänsyn till det befintliga elnätet. Exempelvis investeringar i datahallar samtidigt som lokal produktion läggs ner. Detta kan ge upphov till att elnätet tidvis utsätts för betydande påfrestningar.

2.3. Intervjuer

För ytterligare insikt och information inom ämnet utfördes intervjuer med personer som är insatta i frågor gällande elsystemet.

2.3.1. Daniel Brodén, KTH

Daniel Brodén är forskare på Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm. Han är delaktig i projektet Smart Grid Gotland som beskrevs ovan. Hans forskningsstudier fokuserar främst på laststyrning och laststyrningsflexibilitet.⁴⁶ Intervjun med Daniel Brodén (7:e april 2017) hade en mer övergripande och diskussionslik karaktär där olika problemområden för elsystemet togs upp.

Brodén menar att vi ser ett paradigmskifte i användningen av elsystemet, vilket det ursprungligen inte är byggt för. De lokala elnät som finns i Sverige idag byggdes för omkring 100 år sedan och hade enbart syftet att klara av trafik åt ett håll; från producent till användare.

Att bygga om det befintliga elnätet är något som Brodén inte anser vara ett alternativ, det är istället kringtjänster och kompletterande lösningar som måste implementeras. Många av dagens aktörer tycker att digitalisering av elnätet är den enda självklara lösning, medan Brodén menar att så kanske inte är fallet, då det skapar ett större beroende på sikt.

Något som Brodén tar upp som ytterligare ett problemområde är transportsektorn och dess koppling till det lokala elnätet. Genom att antalet elbilar växer, och lär fortsätta växa, kommer belastningen succesivt att öka. Så länge laddningen sker på hushållens huvudsäkring under en längre tid, t.ex. på natten, så kommer det förmodligen inte innebära några akuta problem i form

44 http://www.energimyndigheten.se/nyhetsarkiv/2017/elproduktionen-2016-var-stabil-och-bjod-pa-fa- overraskningar/ 2017-05-07

45 http://thenodepole.com/2016/11/24/swedish-parliament-approves-lowered-tax-rates-data-centers-january- 1st-2017/ 2017-05-07

46 https://www.kth.se/profile/danbro 2017-05-04

(23)

16 av effekttoppar. Då allt fler börjar installera snabbladdare i sina hushåll menar Brodén att vi kommer stöta på stora problem, då detta innebär att det vid givna tidpunkter kommer vara stor efterfrågan på effekt inom lokala elnät.

Gällande globala klimatmål, där elsystemet och sättet elen produceras på är en viktig komponent, menar Brodén att en del av de mål som sätts upp på EU-nivå inte är rimliga med dagens teknik och förutsättningar. Att Sverige eventuellt kan producera all el på miljövänlig och fossilfri väg år 2045 är ingen omöjlighet men att andra länder, som inte har lika stor tillgång till vattenkraft, skall klara detta blir svårt menar Brodén.

Brodén, som har stor erfarenhet av modellering kring laststyrning, menar att om man enbart skulle förlita sig på dagens teknologi blir det svårt att ha ett fungerande elsystem.

2.3.2. Daniel Norstedt, Energimarknadsinspektionen

Daniel Norstedt är expert på Energimarknadsinspektionen⁴⁷ och intervjun med honom (19:e april 2017) berörde främst den så kallade tjänstehubben som Energimarknadsinspektionen på uppdrag av regeringen utformar.

Det tjänstehubben ämnar göra är att agera som en central plattform för elnäts- och elhandelsföretagens olika processer. Detta kan handla om uppstart av en industri, byte av elhandlare, datainsamling av mätvärden etc. Denna centrala plattform kommer göra det enklare att övergå till en mer elhandlarcentrisk modell, vilket betyder att kunden endast har kontakt med elhandlaren (istället för både elhandlare och elnätsägare som det är i dagsläget).⁴⁸

Enligt Daniel Norstedt vill man via implementeringen av hubben effektivisera datainsamlingen genom att centralisera den. Idag finns det ca 170 lokala elnät i Sverige. Till detta adderas faktumet att det finns ca 120 elhandlare av olika storlekar (allt från endast 20 kunder och uppåt, t.ex.

Vattenfall har ca 3,2 miljon kunder⁴⁹). Norstedt menar alltså att det råder väldigt svåra

förhållanden gällande ihop pusslandet av datainsamlingen som sker, då det finns så många olika aktörer som dessutom har väldigt olika förutsättningar.

Norstedt menar att den största problematiken är elnätsägarna, då det råder ett naturligt monopol.

Det råder ingen konkurrens på marknaden för lokala elnätsägare, varpå dessa aktörer inte arbetar för att förbättra sina processer inom t.ex. datainsamling och kommunikation.

Genom att istället låta Svenska Kraftnät sköta datainsamlingen (vilket är en förutsättning för tjänstehubben) kan man vända sig direkt till dem istället för 170 olika aktörer för att få åtkomst till insamlad data. Just denna energidata är avgörande för energitjänsteföretag och

energibesparingsåtgärder som kommer vara nödvändiga inom framtidens energisystem.

Norstedt menar även att insamlad data kommer spela stor roll för säkerheten i framtidens elsystem. Med alltfler prosumers blir dataflödena mer komplexa. Att det finns en central

hanteringstjänst hos Svenska Kraftnät är nödvändigt då de behöver säker och pålitlig information för att driva elsystemet på ett säkert och effektivt sätt.

Utöver detta kommer nu en del av kostnaderna för administrativa funktioner, stabsfunktioner och servicefunktioner som elnätsbolagen har att försvinna. T.ex. IT-utveckling och kundservice

47 https://www.ei.se/sv/kontakter-samlingssida/daniel-norstedt/ 2017-05-04

48 http://www.ei.se/sv/Projekt/Projekt/tjanstehubb-central-informationshanteringsmodell/vad-ar-en-hubb/

2017-05-04

49 https://corporate.vattenfall.se/om-oss/var-verksamhet/distribution/ 2017-05-18

(24)

17 kommer att minska vilket gör att nätägarnas kostnader minskar. I och med att

Energimarknadsinspektionen sätter intäktsramen för nätägarna menar därför Norstedt att dessa besparingar leder till lägre kostnader för nätägarna vilket gör att intäktsramen stramas åt och slutkundernas elnätskostnader sjunker.

3. Källkritik av förstudie

Metoden för vår undersökning har gått ut på att samla information från ett brett spektrum av olika källor. Denna del av rapporten ämnar därför diskutera och ta upp dessa källors trovärdighet och dess möjlighet att agera som underlag för att besvara frågeställningen.

I litteraturstudien undersöktes dels EU 20-20-20 samt de mer uppdaterade Vinterpaketet. Dessa är mål på EU-nivå, alltså inte något som är lagstadgat och nödvändigtvis måste följas av

medlemsnationerna. Att Sverige dock arbetar mot dessa mål har ter sig relativt tydligt då man undersöker mer specifika, nationella, föreskrifter och lagar (vilket tas upp nedan).

Att blicka framåt i tiden innebär alltid svårigheter då förutsättningarna hela tiden förändras. Då man blickar framåt mot år 2035, eller till och med 2050, måste man inse att det råder stor ovisshet i hur teknologin och hur vårt användande och beroende av energi ser ut. Dessa mål gällande klimatet ger dock en viss inblick i vilka ambitioner som EU har gällande utvecklingen.

Gällande Energikommissionens betänkande Kraftsamling för framtidens energi för Sveriges nationella mål framåt så utgår denna till stor del från just de övergripande EU-målen. I just denna

undersökning är dock elsystemet och dess distributionsnät det som är av största intresse. I Kraftsamling för framtidens energi tas elnätets roll i framtiden upp som en viktig komponent.

Trovärdighet i de konstateranden som görs genomgående i Energikommissionens betänkande baseras på ytterligare källor, såsom undersökningar och projekt (t.ex. Smart Grid Gotland och IVA:s Vägval el).

Något som legat till stor grund för de slutsatser som dragits kring framtidens energisystem är Energimyndighetens utredning Fyra Framtider. Denna utredning gör en såväl kvalitativ som kvantitativ analys av hur energisystemet kan tänkas se ut, beroende på vilken väg Sverige som nation väljer att ta. Som tidigare nämnt är det omöjligt att exakt veta hur framtiden ser ut, detta gäller även för Energimyndigheten. Utredningen erbjuder dock en insikt i vad olika prioriteringar och ståndpunkter kan tänkas leda till.

Nästa del som undersöktes i litteraturstudien var ellagen och de tillägg som gjorts nyligen. Ellagen studeras för att se om de nya tilläggen kunde ge en insikt kring om man från politikiskt håll försöker styra elsystemet och elmarknaden åt något specifikt håll. Då de tillägg som tas upp faktiskt har lagförts och är en del av den befintliga ellagen är denna källa pålitlig. Vad det gäller tolkningar av lagen, och vad det kan ge för konsekvenser på såväl kort som på lång sikt, är osäkerheten givetvis högre.

För ytterligare insamling av data besöktes som bekant två olika seminarier. Det ena seminariet, slutseminariet för projektet Smart Grid Gotland, gav en god insikt i såväl tekniska som politiska aspekter för framtiden. I och med att projektet utfördes av många olika företag och institutioner (se segmentet om Smart Grid Gotland ovan), som alla under projektets gång implementerade sina mest optimala lösningar, gav detta värdefulla insikter kring vilken teknologi som idag finns att tillgå och hur den fungerar i såväl teori som praktik.

Gällande det andra seminariet, IVA:s Vägval el; leveranssäkerhet, omfattade talare från dels IVA men även från andra intressentgrupper. Det närvarande personer från Svenska Kraftnät,

(25)

18 Villaägarna, Stålindustrier samt politiker från tre olika riksdagspartier (Moderaterna, Liberalerna, Sverigedemokraterna). Detta gjorde att seminariet erbjöd en relativt djup insikt kring vad många olika intressenter anser är viktigt för utvecklingen för elsystemets framtida leveranssäkerhet och de svårigheter som den frågan medför.

Intervjuerna omfattade två samtal med väldigt kunniga personer inom sitt respektive område.

Daniel Brodén, forskare på Kungliga Tekniska Högskolan, gav en väldigt bra och beskrivande bild av en del problemområden som han ser och till viss mån har stött på under sina studier.

Daniel Norstedt är expert på Energimarknadsinspektionen och arbetar med att utveckla tjänstehubben. Han gav oss värdefull information kring vad man vill åstadkomma med hubben och varför dessa förändringar görs.

4. Metod och ramverk

Metoden går till stor del ut på att samla stora mängder information. För att få in så mycket information som möjligt har utvalda verk studerats i en litteraturstudie (se ovan). Som komplement till detta tas information från två seminarier samt två intervjuer. Av denna

information görs en kvalitativ analys där vi söker olika trender och inriktningar för elsystemet och vilka de största förändringsområdena väntas bli.

För att besvara den andra frågeställningen, gällande lösningsområden, tas ett ramverk till hjälp. I vissa kapitel av boken A Dynamic Mind. Perspectives on Industrial Dynamics in Honour of Staffan Laestadius tas just komplexiteten med förändring inom stora tekniska system upp, vilket ger ytterligare insikt i hur elnätet kan komma att förändras och se ut i framtiden givet dagens förutsättningar. Anledningen till att ramverket används är för att bryta ned systemet i mindre delar, och på så vis se problem från olika perspektiv. Detta för att kunna bryta ned problemet på ett mer systematiskt sätt.

I boken tas två olika ramverk för systemtänkande upp; Large Technical Systems (LTS) och Multi- Level Perspective (MLP).⁵⁰ LTS hanterar främst fysiskt stora system av socio-teknisk karaktär, vilket innebär att det berör många olika samhällsområden; politik, ekonomi, kultur samt

institutionella och tekniska aspekter. MLP studerar främst samhälleliga och tekniska övergångar, och då främst övergång mot hållbarhet.⁵¹ Beskrivningarna passar väl in på elsystemet och dess struktur, vi använder därför ramverken för våra studier av elsystemets förändring. Nedan beskrivs teorin bakom ramverken.

4.1. Large Technical System (LTS)

Något som kännetecknar ett LTS är dess uppbyggnad. Det består av tekniska bitar, institutioner och aktörer. LTS opereras ofta centralt, även om de inte var byggda för att styras centralt från början. Utvecklingen av LTS inleds alltså med ett nedifrån-upp perspektiv som sedan omvandlats till ett uppifrån-ned perspektiv på grund av t.ex. skalhetsfördelar och en konsolidering kring systemet då industrier görs beroende av det.⁵² LTS är alltså stora komplexa system som är

50 Pär Blomkvist, Petter Johansson (2016). Systems thinking in Industrial dynamics. In ”A Dynamic Mind.

Perspectives on Industrial Dynamics in Honour of Staffan Laestadius” (Editors: Pär Blomkvist & Petter Johansson). Division of Sustainability and Industrial Dynamics, Department of Industrial Economics and Management, KTH. ISSN 1100-7982, ISBN 978-91-7729-170-1, sid. 45

51 Ibid, sid. 45

52 Ibid

(26)

19 sammanlänkade med andra system. Detta gör att det till viss mån är omöjligt att endast undersöka delsystem, då alla komponenter är sammankopplade och påverkar helheten.

Utveckling för LTS följer en så kallad S-kurva. Detta innebär att systemet först utvecklas långsamt för att sedan öka sin tillväxt och tillslut, när det är ett moget system, stanna av. Det ser ut på detta vis eftersom ett moget system har ett starkt fäste i samhället och är därför svårt att förändra, det finns en inbyggd tröghet i systemet.⁵³

Det kan dock ske förändring inom LTS. Förändringar styrs av krafter såsom ny teknologi, nya marknadsförhållanden, miljömedvetenhet, lagförändringar, institutionell innovationspolicy och brist på råvaror (t.ex. olja).⁵⁴ Detta är olika omvandlingstryck som ger upphov till olika

”utbuktningar” (salients) i teknologin.⁵⁵ Bild 1 och 2 illustrerar dessa utbuktningar.

Bild 1. Illustrerar konceptet reverse-salient

Bild 2. Illustrerar konceptet salient

Det bilderna illustrerar berör det faktum att systemets olika delar kan ligga i olika faser. Det kan vara så att ett delsystem eller en komponent ligger före eller efter resterande delar av systemet.

Detta innebär att olika salients och reverse-salients stör systemets utvecklingsriktning vilket gör att

Perspectives on Industrial Dynamics in Honour of Staffan Laestadius” (Editors: Pär Blomkvist & Petter Johansson). Division of Sustainability and Industrial Dynamics, Department of Industrial Economics and Management, KTH. ISSN 1100-7982, ISBN 978-91-7729-170-1, sid 52-53

54 Ibid, sid. 55

55 Ibid

(27)

20 tillväxten saktar av. Dessa olika fall ger indikationer till innovatörer kring vilka delar av systemet som måste förbättras för att utvecklingen skall fortsätta. Det kan dock vara svårt att identifiera dessa olika komponenter eller delsystem då de är en väldigt inbäddad och självklar del av ett LTS.⁵⁶

4.2. Multi-Level Perspective (MLP)

Inom MLP finns det tre olika systemnivåer; nischer, regimer och landskap.⁵⁷ Dessa olika nivåer används för att förklara teknologiska och samhälleliga övergångar och omvandlingsfaser.

Nischer

Nisch-innovationerna utvecklas i utomstående miljöer där de kan mogna och testas innan de implementeras in i systemet. Välutvecklade nischer är byggblocken för förändring och är centrala för skiften inom det rådande teknologiska paradigmet.⁵⁸

Regimer

Regimerna är så kallade socio-tekniska i sin karaktär. Dessa regimer består av tre olika, men sammanlänkade, dimensioner; (a) nätverket av aktörer och samhälleliga grupper, (b) formella (t.ex. lagar), normativa (t.ex. beteende) och kognitiva regler (t.ex. hur problem formuleras) och (c) fysiska och tekniska faktorer. Dessa regimer påverkar riktningen och vägarna som utvecklingen tar, för såväl tekniker och ingenjörer som för hela företag.⁵⁹

Landskap

Landskapet sätter press på den rådande regimen, det är miljön inom vilket systemet existerar. Det som sker är att landskapet sätter press på regimnivån vilken då tvingas öppna upp sig och släppa in nya lösningar och möjligheter. Dessa kan sedan ställa till med problem som rådande regim inte kan hantera, vilket gör att systemet kan utvecklas. Detta tryck kan bero på t.ex. medveten styrning i form av lagstiftning, men även omedvetna tryck som t.ex. urbanisering eller industrialisering.⁶⁰

57 Ibid, sid. 59

58 Ibid, sid. 61

59 Ibid, sid. 63

60 Ibid, sid. 62

(28)

21 Bild 3. Illustration av MLP. Bildkälla: se fotnot.⁶¹

Bild 3 illustrerar flödena inom MLP. Vi ser att det sker mycket innovation på nisch-nivån där vissa anpassas till den rådande socio-tekniska regimen. Dessa innovationer når in i en regim under perioder då det är pressat och därmed är öppet för förändring. Dessa öppningar kan ske på många olika sätt då regimen beror av många olika aspekter (marknader, policys och lagar, kultur, teknologi och vetenskap, industri). Dessa öppningar sker genom att det rådande landskapet sätter tryck på en regim. Detta tryck kan som tidigare nämnt ske på väldigt många olika sätt, såväl medvetna som omedvetna.

4.3. Kombinera LTS och MLP

Genom att dela in LTS i tre olika nivåer ökar möjligheten att hitta reverse-salients på varje nivå.

Dessa reverse-salients skapar obalans mellan olika systemkomponenter och saktar ner tillväxten och utvecklingen för systemet. Genom att ställa sig frågor kring vad som skapar obalans mellan och inom dessa olika nivåer underlättas undersökningen av ett LTS i sin helhet.⁶²

61https://iesinternships.wordpress.com/2014/04/26/who-speaks-for-the-environment-in-your-urban-precinct/

(2017-05-08)

(29)

22 Nivåerna ser ut på följande vis:

 Lokal anpassning: Hur hanteras LTS på lokal nivå? Finns det reverse-salients på den lokala nivån som saktar ner systemets utveckling? Finns det missanpassning mellan den lokala nivån och nästa nivå – den socio-tekniska regimen?

 Anpassning inom socio-teknisk regim: Hur hanteras LTS på den socio-tekniska nivån?

Finns det missanpassningar inom denna nivå som saktar ner utvecklingen?

 Landskapsanpassning: Hur anpassas hela vårt LTS med andra institutioner och system i samhället? Finns det missanpassningar inom denna nivå som gör att utvecklingen saktas ner?⁶³

5. Resultat och diskussion, frågeställning 1

Som frågeställningen antyder så krävs det insikter kring ett scenario för framtidens energisystem för att besvara den första frågeställningen. Den information vi tagit del av har i många fall berört olika intressenter och scenarion. Utifrån detta underlag har vi identifierat ett antal gemensamma nämnare.

Att energisektorn och energianvändningen står inför stora utmaningar och befinner sig i en omvandlingsfas är tydligt med tanke på de övergripande klimatmål som satts upp. Att el i många fall är en potentiell lösning för hur dessa klimatmål skall nås är gemensam konsensus.

I Kraftsamling för framtidens energi görs elnätets roll väldigt tydlig. I och med att det är ett stort befintligt system som kännetecknas av en långsam förändringstakt krävs det tjänster kring det befintliga elnätet för att möta de nya krav och förutsättningar som kommer att uppstå. Några av de största förändringarna för elnätet är en mer diversifierad elproduktion (från förnybara källor) samt att mikroproduktion blir allt mer populärt, vilket gör att flödet inte längre är likriktat.

Tilläggen i ellagen tyder på att man från lagstiftningshåll vill underlätta för kunderna att bli

aktivare elkunder. Man kan också se tendenser till att mikroproduktion av el är något som främjas på ett sätt som det inte gjorts tidigare.

Under slutseminariet för Smart Grid Gotland klargjordes att man nu alltmer vill sätta kunden i fokus. Det utvecklas som tidigare nämnt kringtjänster, vilket kan ses som ett försök att skapa en inlåsningseffekt till sina kunder. En slutsats som kan dras av detta är att man förutspår en ökad mängd mikroproduktion, vilket därmed skulle betyda att elhandlarna säljer färre kWh. Via diverse olika kringtjänster, som t.ex. lösningar för smart energianvändning, håller de sig aktuella och relevanta för slutkund inom ett nytt affärsområde.

Det tyder även på att försäljning av just kWh inte kommer vara det primära målet för elhandlare i framtiden. Med en ökad integrerad handel mellan EU-länderna samt ett elpris med större

volatilitet kan handeln med balanskraft komma att bli huvudfokus i framtiden. Om en elhandlare har en stor mängd kunder, vars elanvändning de i viss mån kan styra, ges en potential i att handla med den effekt som kan frigöras via denna styrning.