Bakgrund: Sveriges och Gotlands elsystem

Energicentrums naturliga fokus är alltid Gotland, men för att kunna förstå det verkliga sammanhanget krävs ett bredare perspektiv. Därför utgår vi först från Sveriges förutsättningar och fokuserar sedan på Gotland.

Sveriges elsystem

Något som är grundläggande för elsystem är att produktionen och användningen alltid måste vara exakt samma i varje tidpunkt.

I figuren är det frekvensen som är måttet mellan balans och obalans. En perfekt balans i elsystemet motsvarar en frekvens på 50 Hertz, Hz, i vårt elnät. När produktionen är högre än användningen kommer frekvensen att gå högre än 50 Hz och tvärtom när användningen är högre än produktionen.

Du kan följa frekvensen på Svenska kraftnäts sida Kontrollrummet.

Blir det för stora avvikelser kan det bli systemkollaps. För att skydda systemet kan stora områden av elanvändare kopplas bort eller elproducenter tvingas strypa produktion. För att klara denna balansgång måste systemet styras genom flexibla resurser.

Vattenkraften viktig för balansen

Traditionellt sett har Sverige klarat denna utmaning genom att reglera vattenkraften. Dels finns en stor mängd reglerkraft i den stora svängmassan i vattenkraftsgeneratorerna. De skapar en slags naturlig tröghet för systemet för kortsiktiga störningar. Långsiktigt fungerar själva vattenkraftsdammen som ett sorts batteri, med ständig förmåga att kunna öka eller minska produktionen.
Historiskt sett har det fungerat väldigt bra för Sverige att styra frekvensen genom vattenkraften. Men en stor andel vattenkraft är något som är ganska unikt för Norden. I resten av Europa ser elsystemet helt annorlunda ut.

Sverige kan inte utöka effekten från vattenkraften, eftersom Sveriges potential i princip redan är utnyttjad, även med krav att minska andelen vattenkraft från olika miljöorganisationer.

Sverige behöver fördubbla elproduktionen

Ett medeltal av olika långtidsprognoser visar att Sverige kommer behöva fördubbla sin elproduktion för att möta den energiomställning som krävs. Detta beror främst på omställningen inom industrisektorn, där elektrifieringen ses som den drivande faktorn att uppnå uppsatta klimatmål.

Hur ska ett sådant system se ut när vattenkraften inte längre räcker till för att reglera fullt ut? I resten av Europa har detta uppnåtts genom fossila energikällor. I Sverige, där målsättningen är att vara fossilfria 2045, behöver vi fossilfria lösningar.

Det går att reglera obalansen i elsystemet på väldigt många olika sätt. Grundläggande är att det är behovet av elanvändning som är styrande. Produktionen ska sedan kunna möta detta behov i varje tidpunkt. Det kan låta enkelt, men det är väldigt viktigt för att förstå olika kraftslags förutsättningar att bidra med balans.

Vattenkraft har som sagt goda förutsättningar ur de flesta aspekter. Kärnkraft har en konstant produktionsprofil där det inte finns samma utrymme att styra upp eller ned som för vattenkraften. Den är traditionellt utformad för att vara en så kallad basalast, utan någon större reglerförmåga. Kärnkraft har en viktig basfunktion så länge det finns annan flexibilitet som styr det skiftande användarbehovet.

Flödande energikällor - ett konstant flödande kaos

För så kallade flödande energikällor som skiftar beroende på vädret, som vindkraft eller solkraft, kan den totala styrförmågan som vattenkraftsdammen generar jämföras med ett konstant flödande kaos. Ibland kommer produktionsmönstret att stämma bra överens med användarbehovet, ibland stämmer det inte alls. Om det ska fungera som en baslast i jämförelse med kärnkraft behövs en stor överproduktion. Denna överproduktion kan utnyttjas vid hög användning och när användningen är lägre kan elen antingen lagras genom olika lagringsmetoder eller så stryps produktionen.

Detta betyder att ett elsystem teoretiskt sett helt kan baseras på flödande energikällor om tillräckligt mycket överproduktionskapacitet finns tillgänglig, tillsammans med olika sorters lagringsmetoder. Hur mycket överproduktion som är realistiskt är en kostnadsfråga.

Gotlands elsystem

Genom att först förstå Sveriges elsystem är det lättare att få en förståelse för Gotlands elsystem. Detta eftersom Gotland är helt beroende av övriga Sveriges förmåga till flexibilitet för att skapa balans.

Gotland har i dag ett elsystem som i grova drag till hälften baseras på vindkraft och till hälften på import från fastlandet. Installerad vindkraftseffekt är jämbördig med behovet av effekt som finns på Gotland. Detta visar på det överskottsbehov som krävs av flödande energikällor. Trots att toppeffekten är samma som behovet genererar vindkraften ”bara” 50 procent av Gotlands elbehov. Överskottet från vindkraften exporteras till fastlandet eller stryps ned.

Frekvensreglering

Gotlands frekvensreglering uppnås med importerad reglerkraft genom fastlandsförbindelsen. Det innebär att när frekvensen är för låg ökas importen och när frekvensen är för hög minskas importen.

Det som i dagsläget avgör hur mycket förnybar elproduktion vi kan installera på Gotland beror alltså på kapaciteten i fastlandsförbindelsen. Men det finns en stor potential att minska detta beroende. Det kan göras genom användarflexibilitet och lagringsmetoder.

Frekvensregleringen behöver ske här på Gotland för att vi ska få ett system där vi inte är helt beroende av fastlandsförbindelsen och där vi kan bli mer motståndskraftiga genom större egenförsörjning. För att det ska vara möjligt måste det först och främst finnas tillräcklig elproduktion tillgänglig. Sen måste den kunna regleras för varje tidsenhet, något som fastlandsförbindelsen sköter åt oss i dag. Det här visar det stora behovet av utveckling för flexibla resurser och lagringsmetoder på Gotland. Och det behövs tillsammans med ökad förnybar energiproduktion.

Energicentrum deltar i projektet RESTOR som har som mål att beräkna hur ett sådant energisystem skulle kunna byggas upp.

EU-direktiv styr lagstiftningen

EU-direktiv sätter spelreglerna för hur flexibilitet införs i svensk lagstiftning. Framförallt genom Elmarknadsdirektivet. Krav på nätutvecklingsplaner infördes till exempel 2025. Nätutvecklingsplanen är offentlig och ska uppdateras vartannat år. Den ska redogöra för flexibilitetsbehov, planerade investeringar för fem till tio år framåt och alternativ till nätutbyggnad, samt krav på samråd.

Rapport-tips! Tre elsystem som kan möta omställningen av industri- och transportsektorerna

I en rapport från Chalmers som publicerades i maj 2025 har de jämfört kostnader för olika scenerier: Tre elsystem som kan möta omställningen av industri- och transportsektorerna.

Mer om olika energikällors förmåga att bidra till flexibilitet

Ta del av PowerCircles fem slutrapporter som publicerades under hösten 2025.