Den el som kommer ur de två hålen i väggen uppfattas ofta som en okomplicerad produkt. El som el – lampan tänds. Är det konstigare än så?
Ja. El är ett komplext fysikaliskt fenomen vars egenskaper man kan ägna en livstid åt att försöka lära sig.
En av elens egenskaper är att den gärna försvinner på vägen, när den överförs längs en ledning. Det har ett helt spektrum av orsaker, och det är omöjligt att få ut precis lika mycket el ur nätet som man matar in i det.
”De viktigaste faktorerna är den elektriska spänningen och avståndet. Ju högre spänning, desto mindre överföringsförluster. Ju längre avstånd, desto större förluster”, förklarar Juha Hiekkala, marknadsutvecklingschef på Fingrid.
Även belastningen har betydelse, beroende på att den momentana effektförlusten i ett överföringssystem varierar kvadratiskt med strömmen. I klartext betyder det att förlusterna är proportionellt större när många använder ledningen samtidigt.
Att bestämma exakta siffror över nätförlusterna är inte det lättaste. Enligt branschorganisationen Finsk Energiindustri (finsk förkortning ET) utgjorde nätförlusterna i Finland 3,5 procent under 2014. I Sverige var de 8,5 procent, enligt uppgift från Svenska Kraftnät.
Med säkerhet är den faktiska skillnaden mellan länderna mindre. Bland annat för att man mäter och rapporterar på lite olika premisser.
Större nätförluster i Sverige
Att nätförlusterna är större i Sverige är de sakkunniga ändå överens om. Dels genom att en stor del av elöverföringen där sker över långa avstånd, dels genom att belastningen på näten är högre.
Medan det mesta av Sveriges elproduktion finns i norr, finns det stora elbehovet i söder. Obalansen förstärktes när kärnkraftsreaktorerna i Barsebäck, utanför Malmö, togs ur drift kring millennieskiftet.
Juha Hiekkala anger förlusterna i det finländska stamnätet till 1,6 procent. Svenska Kraftnät anger förlusterna i det svenska stamnätet till 2,8 procent.
Enligt Juha Hiekkala räknar man över en ledning på 400 kV (kilovolt) med en förlust på 0,6 procent per 100 kilometer. Över en 110 kV-ledning är förlusten 1,7 procent per 100 kilometer.
Överförs el över 1 000 kilometer blir förlusterna omkring tio gånger större, alltså 6 procent för en 400 kV-ledning.
Att överföra el mellan de svenska och finländska stamnäten innebär i genomsnitt ett svinn på 2 procent.
Lokalnäten läcker mest
Mest läcker normalt ändå de underliggande elnäten, ofta grupperade i regionnät och lokalnät, alltså de som överför elen den sista biten till slutkunden. Spänningen i dem är vanligen 20 kV respektive 400 V, vilket snabbt accelererar förlusterna med avståndet.
Till detta ska ännu läggas förluster när spänningen transformeras upp och ner i transformatorerna och även förluster på grund av väderfenomen.
Till exempel blir förlusterna vid 20 plusgrader som följd av lägre ledningsresistans omkring 10 procent större än vid 5 minusgrader. Sådant som rimfrost, blötsnö, dimma och regn kan medföra det som kallas koronaförluster (se till höger).
För Finlands del motsvarar nätförlusterna årsproduktionen av el hos en mindre kärnreaktor (typ en av reaktorerna i Lovisa), för Sveriges del produktionen i en större kärnreaktor (typ Oskarshamn 3).
Halverade förluster
1970 var nätförlusterna i Finland proportionellt dubbelt så stora som nu. Utvecklingen är enligt Juha Hiekkala resultat av en medveten strävan att välja rätt spänningsnivåer och ledningstyper för det överföringsbehov som finns.
Han påpekar att förutsättningarna i de nordiska länderna är mycket annorlunda än de på kontinenten. Vi bor glest, där bor man tätt. Hos oss är luftledningar normen, där är jordkabel vanlig. Med långa avstånd och glest mellan abonnenterna ökar närförlusterna snabbt.
”För oss är det viktigt att vara proaktiv. Nya ledningsprojekt kräver omfattande planering och långa tillståndsprocesser. När investerarna aktiverar sig, är det är ett gemensamt intresse att vi gjort våra förstudier”, säger Juha Hiekkala.
Ännu en fråga handlar om vem som ska bokföra nätförlusterna och betala för den försvunna elen. Svenska Kraftnät och Fingrid tar båda ut en avgift för att täcka de nätförluster som uppstår i deras respektive nät.
”Genom att Svenska Kraftnät upphandlar samma mängd el som försvinner på stamnätet – i genomsnitt 1,7 TWh per år – är vår myndighet de facto en av Sveriges största elkunder”, konstaterar Svenska Kraftnäts generaldirektör Mikael Odenberg.
När ledningen "fräser"
Fenomenet kallas ”koronaurladdning” och uppstår när det elektriska fältets styrka på ledar-ytan uppnår en viss gräns. Koronaförlusterna kan för 400 kV-ledningar vid ogynnsamma förhållanden vintertid vara upp till 100 kilowatt per kilometer ledning.
Denna gräns påverkas av spänningsnivån och ojämnheter på ledarytan som rimfrost, fuktig snö eller vattendroppar.
I mörker kan koronaurladdningen uppfattas som en svagt blåaktig aura kring ledningen.
Nära ledningen orsakar koronaurladdningen också radiostörningar i mellan- och långvågsbanden.
