Del 1 Samlet vurdering Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed Del 3 Analyse og dokumentation

Transkript

1 Redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015

2 Indhold Del 1 Samlet vurdering Kort status på elforsyningssikkerheden i Danmark Indledning Tiltagende fokus på elforsyningssikkerhed Kontekst for Energinet.dk s redegørelse Formål med Energinet.dk s redegørelse Sammenfatning og samlet vurdering Energinet.dk s målsætning om elforsyningssikkerhed Centrale elementer i planlægningen af elforsyningssikkerheden Samlet vurdering og fremadrettede tiltag Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 3 Det danske elsystem Et lille, åbent elsystem under omstilling til vedvarende energi Baggrund for elforsyningssikkerhed i Danmark Hvem sikrer elforsyningen i Danmark? Tilstrækkelig effekt er et regionalt anliggende Forsyningssikkerhed handler om sandsynlighed Fra national til international forståelse af elforsyningssikkerhed Energiunionen og forsyningssikkerhed Øget TSO-samarbejde i ENTSO-E Andre europæiske lande Historik Afbrudsstatistik Hændelser i elsystemet i Fremadrettet udvikling (analyse og planlægning) Effekttilstrækkelighed Nettilstrækkelighed Systemsikkerhed Informationssikkerhed Den daglige drift Beredskab og øvelser (den kritiske drift)...59 Redegørelse for elforsyningssikkerhed

3 Kort status på elforsyningssikkerheden i Danmark Energinet.dk lovede i sin strategi fra september 2014 at udarbejde en selvstændig årlig redegørelse for elforsyningssikkerheden i Danmark. Dette er den første udgave af den årlige redegørelse. Overordnet vurdering Energinet.dk har i den forbindelse vurderet udviklingen i niveauet for elforsyningssikkerhed. Konklusionen er, at niveauet i dag er højt, og det også fremover er muligt at fastholde niveauet for elforsyningssikkerhed i den europæiske top, hvilket er en af målsætningerne i Energinet.dk s strategi. En høj elforsyningssikkerhed er et bredt funderet ønske, både blandt energisektorens interessenter og i det danske samfund generelt. I forhold til at fastholde målsætningen er der følgende, særlige opmærksomhedspunkter: Effekttilstrækkelighed Et stigende antal kraftværker lukker, hvilket på kort sigt medfører, at det er nødvendigt med tiltag for at sikre tilstrækkelig effekt i Østdanmark. Energinet.dk har derfor ansøgt om, og af Energitilsynet og Energistyrelsen fået godkendt, at indkøbe 200 MW strategiske reserver fra 2016 til og med 2018 indtil Kriegers Flak-forbindelsen går i drift. På længere sigt vil stærkere international integration, både i form af infrastruktur samt i forhold til den daglige drift, medvirke til at styrke effektsituationen. Dertil kommer, at en stærkere sammenkobling af Øst- og Vestdanmark vil kunne fjerne en betydelig del af udfordringerne på længere sigt. Økonomien i en stærkere sammenkobling vil blive undersøgt i den nærmeste fremtid. Endelig afventes konklusionerne fra det såkaldte Markedsmodel 2.0-projekt, der undersøger mulighederne for ved hjælp af markedsbaserede løsninger at sikre effekt, fleksibilitet samt funktionalitet på længere sigt. Projektet har særligt fokus på perioden 2020 til Sikring af systembærende egenskaber I takt med at kraftværkernes driftsmønstre ændres, er der behov for at tænke anderledes i forhold til at frembringe de nødvendige systembærende egenskaber (fælles betegnelse for en række tekniske egenskaber, der sikrer stabiliteten af nettet). Energinet.dk vil derfor iværksætte et initiativ, der skal undersøge behovet for tekniske egenskaber samt muligheden for konkurrencebaseret indkøb eller regulerede priser for nye systemydelser. Øget transparens om behov og etableringen af et prissignal vil bidrage til optimal frembringelse på både kortere og længere sigt. Internationalt samarbejde og åbne grænser Et styrket internationalt samarbejde om et integreret elmarked, fælles opgørelsesmetoder og beregninger i forhold til infrastrukturplanlægning og behov for produktionskapacitet og et stærkt internationalt planlægnings- og driftssamarbejde vil gøre det mere omkostningseffektivt at fastholde et højt niveau af elforsyningssikkerhed. Energinet.dk arbejder målrettet for et styrket internationalt samarbejde. Hvis Danmarks nabolande mod forventning vælger en mere snæver, national tilgang til elforsyningssikkerhed, kan det blive nødvendigt med yderligere indenlandske tiltag. Del 1 Samlet vurdering 3

4 1. Indledning Den danske elforsyningssikkerhed er blandt de bedste i Europa. De danske elforbrugere har således i mange år haft en meget høj sikkerhed for levering af el. I takt med at den grønne omstilling gennemføres, skal elforsyningssikkerheden vedblive med at være på et højt niveau. Energinet.dk er en selvstændig offentlig virksomhed og har som systemansvarlig virksomhed, jf. elforsyningsloven, det overordnede ansvar for elforsyningssikkerheden i Danmark. Det er således Energinet.dk s kerneopgave at sikre et højt og omkostningseffektivt niveau af elforsyningssikkerhed også gennem disse årtiers grundlæggende omstilling af energiforsyningen til vedvarende energi. En forudsætning for at niveauet af elforsyningssikkerhed sker omkostningseffektivt er, at planlægning og drift af systemet er tæt integreret. Energinet.dk har en målsætning om, at forsyningssikkerheden i det danske elsystem også i fremtiden skal være blandt Europas allerbedste. Høj forsyningssikkerhed for el har stor økonomisk værdi for samfundet. En sikker elforsyning er et væsentligt fundament for mange grundlæggende samfundsfunktioner i Danmark. Senest har fx Apple brugt forsyningssikkerhed og grøn omstilling som vigtige elementer i beslutningen om at placere et datacenter i Danmark. Derfor har elforsyningssikkerhed en stor bevågenhed både i Danmark og i Europa og med et elsystem, som bliver stadig mere integreret på tværs af grænser, er der i stigende grad fokus på et stærkt europæisk samarbejde. Energinet.dk har i sin strategi fra september 2014 lovet at udarbejde en dedikeret årlig redegørelse for elforsyningssikkerheden. Redegørelsen skal være med til at sikre større transparens omkring denne grundlæggende og komplekse samfundsopgave. Redegørelsen vil årligt gøre status med en historisk opgørelse af elforsyningssikkerheden og beskrive og vurdere udviklingen i fremad. Denne første udgave af redegørelsen vil desuden have fokus på at give en grundig introduktion og en beskrivelse af de emner, der anses som essentielle i den samlede vurdering af den fremadrettede elforsyningssikkerhed. 1.1 Tiltagende fokus på elforsyningssikkerhed Danmark har historisk haft et meget højt niveau af elforsyningssikkerhed kendetegnet ved både rigelig produktionskapacitet og et stærkt transmissions- og distributionsnet. Stadig stigende mængder fluktuerende, vedvarende elproduktion fra især vindkraft, men også solceller, i både Danmark og vores elforbundne nabolande har sammen med en stagnation af elforbruget siden finanskrisens start i 2008 medvirket til en årrække med lavere elpriser end forventet. Dette har svækket kraftværkernes forretningsgrundlag. En del kraftværker er blevet lukket de seneste år i både Danmark og i resten af Europa, og de næste år forventes yderligere en reduktion af kraftværkskapaciteten i Danmark. Varmemarkedet bliver i stigende grad det vigtigste marked for kraftværkerne, og elproduktionen bliver i højere grad et biprodukt, hvor det tidligere var omvendt. Del 1 Samlet vurdering 4

5 Denne forandring af elforsyningen har de seneste år sat ekstra fokus på, om det høje niveau af elforsyningssikkerhed i Danmark fremover er truet. Spørgsmålet har især været: Er der strøm nok, når vinden ikke blæser, og solen ikke skinner? 1.2 Kontekst for Redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015 Denne første udgave af Energinet.dk s årlige redegørelse udkommer i et år med en række store rapporter og analyser omkring elforsyningssikkerheden. Elreguleringseftersynet Udvalget for elreguleringseftersynet fremlagde i december 2014 sin endelige rapport. Her fremlægges konkrete anbefalinger til ændring af lovgivningen for at sikre en fremtidig elregulering, der skal understøtte en grøn omstilling, give større omkostningseffektivitet og konkurrence i elmarkedet og samtidig sikre den nødvendige beskyttelse af elforbrugerne. Nogle af udvalgets hovedanbefalinger adresserer også direkte til elforsyningssikkerheden. En af elreguleringseftersynets anbefalinger er: Et fortsat højt niveau af elforsyningssikkerhed i en fremtid med en stærkt forøget anvendelse af vedvarende energi. I forlængelse heraf anbefales det, at Energinet skal udarbejde en årlig redegørelse for elforsyningssikkerhed. Markedsmodel 2.0 Energinet.dk iværksatte i sommeren 2014 et omfattende analyseprojekt kaldet Markedsmodel 2.0. Projektet har med bred inddragelse af elbranchens aktører til formål grundigt at analysere forskellige muligheder og komme med anbefalinger til langsigtede og fremtidssikrede markedsløsninger. Disse skal omkostningseffektivt medvirke til at sikre tilstrækkelig effekt, fleksibilitet og funktionalitet til også fremadrettet at kunne dække den danske efterspørgsel. Markedsmodel 2.0 kan således ses i forlængelse af dette års redegørelse for elforsyningssikkerheden og vil indeholde flere analyser af, hvordan markedet kan medvirke til en høj forsyningssikkerhed i forhold til at sikre effekt, fleksibilitet og funktionalitet. Opgørelsesmetode for elforsyningssikkerhed I januar 2015 igangsatte Energistyrelsen et projekt med det formål at opdatere resultaterne fra Analyse af elnettets funktionalitet og opnå konsensus om metoden og forudsætningerne til at udarbejde prognoser for elforsyningssikkerhed. En række centrale aktører fra energibranchen, herunder Energinet.dk, har deltaget i arbejdet. Projektet som i afrapporteringen hedder Elforsyningssikkerhed i Danmark giver således også input til opgørelsesmetode og indhold i Energinet.dk s kommende redegørelser. Projektet har særligt fokus på opgørelsesmetode for den del af forsyningssikkerheden, som har at gøre med effekttilstrækkelighed. Energinet.dk s redegørelse skal ud over effekttilstrækkelighed dække flere andre elementer af den samlede elforsyningssikkerhed. Del 1 Samlet vurdering 5

6 1.3 Formål med Redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015 Overordnet tilsigter Energinet.dk, at den årlige redegørelse for elforsyningssikkerheden opfylder to overordnede formål: Historik: En årlig statistisk og beskrivende opdatering af den historiske udvikling i faktiske afbrudsminutter og betydende hændelser i den danske elforsyning. Den historiske opgørelse vil også indeholde en international sammenligning, så udviklingen kan følges både over tid og i forhold til udviklingen i nabolande. Fremadrettet udvikling: En beskrivelse og vurdering af den fremadrettede udvikling af elforsyningssikkerheden i Danmark herunder det tætte samspil med udviklingen i Europa. Redegørelsen vil også beskrive og vurdere væsentlige analytiske, markeds- og planlægningsmæssige tiltag i forhold til forskellige elementer af elforsyningssikkerheden. Den årlige redegørelses form og indhold skal ses som en iterativ proces, der løbende skal udvikles i forhold til aktuelle emner. Denne første udgave af Energinet.dk s redegørelse for elforsyningssikkerheden vil specielt have fokus på at give en bred og balanceret introduktion til de centrale elementer med betydning for elforsyningssikkerheden, hvordan Energinet.dk arbejder med disse elementer og Energinet.dk s vurdering af de forskellige risici og muligheder omkring den fremtidige elforsyningssikkerhed. Del 1 Samlet vurdering 6

7 2. Sammenfatning og samlet vurdering Elforsyningssikkerhed er ikke noget absolut, man enten har eller ikke har. Der vil altid være et vist niveau af elforsyningssikkerhed, der kan være højt eller lavt i forhold til en målsætning eller niveauet i andre lande. Det er i praksis ikke muligt at have 100 pct. elforsyningssikkerhed, da det vil kræve uendelig meget backup og dermed være uendelig dyrt. Denne redegørelse tager udgangspunkt i den bredt funderede definition af elforsyningssikkerhed, som: "Sandsynligheden for at der er el til rådighed for forbrugerne, når den efterspørges" 2.1 Energinet.dk's målsætning om elforsyningssikkerhed Danmark har over en lang årrække haft et meget højt niveau af elforsyningssikkerhed, hvor der i gennemsnit er strøm i kontakten i over 99,99 pct. af tiden, hvilket er blandt de bedste i Europa. Energinet.dk har i sin strategiplan fra september 2014 fastsat en målsætning om at bevare elforsyningssikkerheden i den internationale top. Oversat til minutter svarer dette til, at en forbruger i Danmark i gennemsnit ikke vil være uden strøm i mere end 50 minutter om året (i et gennemsnitsår). Energinet.dk har givet sit bud på en nedbrydning af det overordnede mål om maksimalt 50 minutters afbrud om året til delmål for forskellige elementer af forsyningssikkerheden. Årsagen til afbrud er ligegyldig for forbrugeren, der mangler strøm, men delmålene har dog et planlægningsmæssigt sigte. Delmålene har et historisk udgangspunkt, men er på baggrund af fremadrettede analyser justeret for at sætte overordnede Systemtilstrækkelighed 5 min. Transmission 20 min. Elforsyningssikkerhed Internationale top 50 min. Dansk elforsyningssikkerhed Systemsikkerhed 15 min. Distribution 30 min. Figur 1. Energinet.dk s mål for elforsyningssikkerhed fra Strategiplan 2014 pejlemærker for en omkostningseffektiv minutfordeling, der kan planlægges efter. Konkret har Energinet.dk sat et mål om, at den enkelte forbruger set over en årrække kun må opleve maksimalt 20 minutters årligt afbrud forårsaget af systemfejl eller manglende systemtilstrækkelighed i transmissionssystemet. De 20 minutter er fordelt på henholdsvis 15 minutter som følge af systemfejl og 5 minutter som følge af mangel på systemtilstrækkelighed. Det er vigtigt at bemærke, at delmålene for transmissionsnettet kun er gældende over en længere årrække, da fejl her er sjældne, men har store konsekvenser. En voldsom orkan eller en sjælden stor systemfejl kan således i enkelte år medføre afbrud forårsaget i transmissionsnettet på mere end en time, mens Del 1 Samlet vurdering 7

8 Elforsyningssikkerhed Transmission Distribution Systemtilstrækkelighed Systemsikkerhed Effektstilstrækkelighed Produktion og udlandsforbindelser Nettilstrækkelighed Transmissionsnettet Drift (den daglige drift) Systemsikkerhed Klassisk Beredskab og øvelser (den kritiske drift) Informationssikkerhed Figur 2. Illustration af sammenhængen mellem de forskellige elementer af elforsyningssikkerheden der i en lang årrække kun kommer ganske få minutters afbrud på transmissionsniveau. 2.2 Centrale elementer i planlægningen af elforsyningssikkerheden For at kunne analysere og vurdere forsyningssikkerhedsniveauet fremad og inddrage det i den samlede planlægning af elforsyningen, er det nødvendigt at udarbejde en analytisk opdeling af betydende elementer for elforsyningssikkerheden. Figur 2 illustrerer en sådan opdeling. Her i sammenfatningen vil den overordnede sammenhæng mellem de forskellige elementer kun blive introduceret. I kapitel 7 bliver de enkelte elementer yderligere beskrevet og analyseret i forhold til den fremadrettede planlægning og udvikling. I Figur 2 er den samlede elforsyningssikkerhed først opdelt i henholdsvis transmissionsnettet (over 100 kv) og distributionsnettet (under 100 kv). Det underliggende hierarki er i figuren kun udfoldet for transmissionsnettet. 1 I næste led i Figur 2 bliver elforsyningssikkerheden opdelt i de to grundlæggende begreber eller "egenskaber" ved det samlede elsystem: Systemtilstrækkelighed og systemsikkerhed. 1 En lignende opdeling ville kunne udarbejdes for distributionsnettet. Generelt er der dog et over-under-forhold, så fejl, ustabilitet og afbrud i transmissionsnettet spreder sig ned i det underliggende distributionsnet, men sjældent omvendt. Systemtilstrækkelighed er elsystemets evne til at dække forbrugerens samlede effektefterspørgsel og til at imødekomme deres krav om el til enhver tid, idet der tages hensyn til planlagte og rimeligt forventelige udfald af systemelementer. Systemtilstrækkelighed dækker endvidere over både effekttilstrækkelighed (tilstrækkelig og tilgængelig produktionskapacitet, herunder udlandsforbindelser se afsnit 7.1) og nettilstrækkelighed (tilstrækkelig dimensioneret infrastruktur til at kunne levere strømmen frem til forbrugeren se afsnit 7.2). Situationer med en manglende systemtilstrækkelighed vil typisk kunne kontrolleres og afgrænses gennem afkobling af et begrænset forbrugsområde; et såkaldt brownout. Energinet.dk har endnu ikke været nødt til at iværksætte et brownout. Systemsikkerhed (afsnit 7.3) beskrives traditionelt som elsystemets evne til at klare pludselige forstyrrelser såsom elektriske kortslutninger eller uventede udfald af systemelementer. Sådanne situationer har potentiale til at forplante sig bredt ud i elsystemet og lægge store dele af elsystemet ned (et blackout), hvorefter systemet skal genstartes fra "dødt net". Situationer, der forplanter sig bredt i elsystemet på grund af manglende systemsikkerhed, vil ofte påvirke den samlede forsyningssikkerhed markant, da mange forbrugere bliver berørt. Dette er sket nogle gange fx i det nordvestlige Jylland i 2002 og på Sjælland i 2003 (se mere i afsnit 6.1). I et moderne elsystem med en stadig stigende mængde af informations- og datastrømme er det relevant eksplicit at udvide begrebet systemsikkerhed til også at omfatte informationssikkerhed (afsnit 7.4). Et moderne elsystem skal være designet og planlagt til at forebygge brist i informationssikkerheden, der potentielt ville kunne lægge store dele af elsystemet ned. Del 1 Samlet vurdering 8

9 I praksis er systemtilstrækkelighed og systemsikkerhed nært beslægtede, hvilket illustreres i Figur 2 med de overlappende elementer. Det kan derfor være vanskeligt i en historisk opgørelse altid at adskille, om et afbrud skyldes manglende tilstrækkelighed eller manglende sikkerhed. I forhold til den fremadrettede analyse og planlægning er det dog hensigtsmæssigt at adskille begreberne, idet mangel på systemtilstrækkelighed er en statisk tilstand, der med større sandsynlighed kan forudses, og effekten kan begrænses. Systemsikkerhed er dynamisk og omhandler, hvordan flowet i elsystemet reagerer, når tilstanden i systemet pludselig ændrer sig. Det er mere vanskeligt at sætte sandsynligheder på disse dynamiske effekter. Den daglige drift Det er grundlæggende gennem den daglige drift (afsnit 7.5) af det samlede elsystem, det i hvert øjeblik sikres, at der konstant er strøm i kontakten. Hele opbygningen af det samlede elsystem kan siges at levere en række egenskaber (effekttilstrækkelighed, nettilstrækkelighed, systemsikkerhed og informationssikkerhed), der gør det muligt at drive og balancere elsystemet i realtid. Hvis det samlede elsystem ikke har tilstrækkeligt af disse forskellige egenskaber, kan der opstå situationer, hvor mandskabet i Energinet.dk's kontrolrum ikke har "knapper nok at skrue på" til at sikre, at alle kan få strøm eller endnu værre sikre at elsystemet ikke bryder ned. Planlægningen og designet af det samlede elsystem går således i store træk ud på at sørge for, at der i over 99,99 pct. af tiden selv når ting i systemet pludselig bryder ned er tilstrækkeligt med disse egenskaber til, at man fra kontrolrummet kan sikre elforsyningen. På transmissionsniveau tilvejebringes egenskaberne nettilstrækkelighed, systemsikkerhed og informationssikkerhed generelt direkte af Energinet.dk gennem planlægning og udbygning af infrastrukturen 2. Hvorimod det er designet af elmarkedet, der sætter rammerne, som indirekte er med til at sikre egenskaben effekttilstrækkelighed. Da det er i den daglige drift, at alle elsystemets egenskaber styres, har driften fra Energinet.dk's kontrolrum således en selvstændig, afgørende rolle i forhold til den samlede elforsyningssikkerhed. Gode og kontinuerligt opdaterede prognoser for forbrug, vejr og hændelser i elsystemet skal sammen med gennemanalyserede driftsinstrukser og kvalificeret driftspersonale sikre, at hændelser bliver forebygget og håndteret, inden de udvikler sig til større problemer. Den kritiske drift beredskab og øvelser Engang imellem opstår der ekstraordinære hændelser i elsystemet. Det kan være voldsomme vejrfænomener som orkaner og oversvømmelser, store systemfejl i ind- og udland eller fejl i it-systemerne til styring af elinfrastrukturen. Det er meget omkostningskrævende og i praksis nærmest umuligt at sikre elsystemet fuldstændigt mod meget sjældne hændelser, der 2 En væsentlig del af systemsikkerheden sikres også gennem konkurrencebaserede indkøb af systemydelser og reserver. Del 1 Samlet vurdering 9

10 Afbrudsminutter pr. forbruger pr. år (forbrugsvægtede) Afbrudsminutter pr. forbruger pr. år Danmark Frankrig Irland Norge Spanien Fejl (1-24 kv) Planlagt (1-24 kv) Finland Holland Italien Portugal Force majeure (1-24 kv) 5 års gennemsnit Afbrud på kv 10 års gennemsnit års gns. Storbritannien Sverige Østrig Tyskland 50 min. (Energinet.dk s målsætning) Figur 3. Afbrudsstatistik i Danmark, (se yderligere noter til figur i afsnit 6.1.1) Figur 4. Afbrudsstatistik for "de bedste" europæiske lande. Gennemsnit for de seneste 10 år 3 (se yderligere beskrivelse af data til figur i afsnit 6.1.2) måske ikke engang kan forudsiges. I disse tilfælde er det vigtigt at have et trænet beredskab (afsnit 7.6), så konsekvenserne af hændelsen inddæmmes, og elsystemet hurtigst muligt bliver bragt tilbage i funktionsdygtig tilstand. Internationalt samarbejde som ramme Danmark er et lille elsystem med stærke elektriske forbindelser til vores nabolande med betydeligt større elproduktion og elforbrug. Udviklingen i vores nabolandes elsystemer har derfor central betydning for både det danske elsystem, det danske elmarked og den danske elforsyningssikkerhed (afsnit 3.1). Værdiskabende samhandel af el over grænser påvirker både elpriser og behov for produktionskapacitet i nabolande (effekttilstrækkelighed). Store systemfejl i et land kan sprede sig til nabolande, hvilket kan forebygges med tæt driftssamarbejde og koordinering (systemsikkerhed). Tæt regionalt og europæisk samarbejde og deling af ressourcer er essentielt for en omkostningseffektiv og forsyningssikker udvikling og omstilling af elsystemet. Både i Danmark, vores nabolande og generelt i hele Europa er der i dag et højt og stadig stigende fokus på den store værdi ved tæt regionalt og internationalt samarbejde (kapitel 5) omkring elforsyningen. 2.3 Samlet vurdering og fremadrettede tiltag Historik (kapitel 6) Elforsyningssikkerheden i 2014 har været på et meget højt niveau med det laveste antal afbrudsminutter pr. forbruger i mange år. Selv om den danske elforsyning er i en omstillingsfase, og man driftsmæssigt går tættere på grænsen for at effektivisere, er der ikke tegn på et stigende antal nær-ved-hændelser, der skulle indikere, at det høje niveau af elforsyningssikkerhed fremover er udfordret ud over forventningerne. Afbrudsminutter (afsnit 6.1) De seneste mange år har antallet af afbrudsminutter i Danmark (gennemsnit pr. forbruger pr. år) været på et meget lavt niveau. I 2014 er der ikke indtruffet store hændelser som fx markante storme, og antallet af afbrudsminutter pr. forbruger har med blot 15 minutter været det laveste i nyere tid (Figur 3). Den høje elforsyningssikkerhed er fastholdt, selv om andelen af fluktuerende vindkraft i forhold til elforbruget er fordoblet i løbet af de seneste ti år. En væsentlig del af grundlaget for den høje forsyningssikkerhed er, at Danmark har et godt og solidt nationalt elnet, hvor også en stor andel er blevet kabellagt i de seneste år. Danmark ligger fortsat i den europæiske top sammen med Tyskland og Holland, der over en længere årrække også har haft under 50 afbrudsminutter pr. forbruger pr. år (Figur 4). Det lave antal afbrudsminutter i Danmark er et resultat af et målrettet arbejde for både at nedbringe antal og varighed af strømafbrud. Det gælder alt fra kabellægning i distributions- 3 Luxembourg og Schweiz ligger også på niveau med Danmark, Holland og Tyskland, men er udeladt af denne figur, da der kun foreligger data for de seneste 3 og 4 år. Del 1 Samlet vurdering 10

11 nettet, bedre fejllokalisering, forebyggende vedligehold, øget samarbejde mellem nabo-områder m.v. Dette arbejde forventes fortsat i de kommende år, så afbrudsminutterne kan holdes på dette lave niveau og derved forblive i den internationale top på trods af nye udfordringer under omstillingen af energisystemet. Hændelser (afsnit 6.2) I 2014 har der været et meget lavt antal hændelser i elsystemet med betydning for elforsyningssikkerheden. Der har på flere områder de senere år været en svag tendens til færre hændelser. På transmissionsniveau er hændelser i det danske elsystem dog så sjældne og knyttet til enkeltstående konkrete begivenheder, at man skal være varsom med at udlede tendenser. Marked og drift Der har i 2014 ingen situationer været, hvor der ikke kunne dannes priskryds i markedet, og der har ingen situationer været, hvor Energinet.dk's kontrolcenter har erklæret skærpet drift eller nøddrift. Der har således heller ikke været afbrudt forbrugere for at sikre stabiliteten i det samlede elsystem. Informationssikkerhed Der har været enkelte situationer, hvor systemet har været under pres, grundet tab af it-værktøjer (systemsikkerhed). Tre gange har it-værktøjer, som anvendes i driften, været utilgængelige på grund af tekniske problemer. Dette førte ikke til ustabil drift eller afbrud af forbrugere, men kunne have givet problemer for driften, hvis udfaldene af it-værktøjer havde opstået samtidig med større hændelser i elsystemet. Tab af it-værktøjer er utilfredsstillende, og Energinet.dk har iværksat en række initiativer (afsnit 2.3.2). Fejl i transmissionsnettet Det samlede antal fejl i transmissionsnettet har i 2014 ligget på samme lave niveau som tidligere år. Der har i 2014 været 10 hændelser på HVDC-anlæg (jævnstrøm) tilknyttet udlandsforbindeler, der har givet anledning til ekstra opmærksomhed i driften af det samlede elsystem. Ingen af de 10 hændelser ledte til afbrud af forbrugere. For AC-nettet har der i 2014 været 87 fejl, herunder lynnedslag, væltede træer, tekniske fejl m.v. Antallet af fejl i 2014 svarer til et normalt lavt niveau. Fejl i transmissionsnettet kan reduceres ved at øge vidensniveauet om hændelser i elsystemet. Energinet.dk har derfor fokus på at sikre et øget nordisk og europæisk samarbejde omkring udvikling af statistikker for fejl og hændelser. I europæisk sammenhæng er der et stort fokus på at få de fælles statistikker til at omfatte flere områder, både når det gælder tekniske komponenter, men også når det gælder anvendelse af værktøjer i pressede driftssituationer. Viden fra statistikkerne anvendes til et forbedret drifts- og planlægningssamarbejde over grænserne, en bedre Asset Management (se 7.2.3) og i arbejdet med planlægning i forhold til forsyningssikkerheden. Udlandsforbindelser er centrale for driften af det danske elsystem. Det betyder, at der også fremadrettet er et stort fokus på, hvordan forstyrrelser/fejl, vedligehold og begrænsninger grundet det interne net påvirker rådigheden på forbindelserne. Del 1 Samlet vurdering 11

12 Fejl i distributionsnettet Hvert år sker der mange planlagte og ikke-planlagte afbrud i distributionsnettet på grund af overgravninger af kabler, fejl i udstyr, lokale reparationer osv. Generelt har afbrud på distributionsniveau i de seneste år haft en nedadgående tendens på grund af kabellægningen af distributionsnettet. Systembærende egenskaber I 2014 steg udgifterne til tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber på de centrale værker i Vestdanmark, mens niveauet i Østdanmark stort set var det samme i 2013 og Den øgede udgift til frembringelse af systembærende egenskaber i Vestdanmark er typisk en konsekvens af et stigende antal timer med lave priser på grund af rigelig effekt i elmarkedet. I mange situationer har elprisen således ikke selv aktiveret tilstrækkelig med termiske værker til også at sikre nettets stabilitet (afsnit 2.3.2). Ønsker om afvikling af værker og afviste revisionsønsker I 2014 har Energinet.dk afleveret en vurdering til Energistyrelsen omkring deres vurdering af konsekvensen af en lukning af Fynsværkets blok 7. Hovedkonklusionen på vurderingen var, at det ikke var muligt at opretholde den normale standard i alle situationer på Fyn før, at en række netforstærkninger var gennemført, da disse er nødvendige for at sikre systemsikkerheden. Disse netforstærkninger forventes færdige i Det var dog også en indsigelse fra fjernvarmen i området. Det betød, at værket først må lukke ned i I 2014 har Energinet.dk haft en situation, hvor det har været nødvendigt at udskyde en planlagt revision af Nordjyllandsværkets blok 3, da en aktiv netkomponent, synkronkompensatoren i Tjele, brød sammen. Udskydelsen af revisionen skyldtes hensyn til systemsikkerheden Fremadrettet udvikling (kapitel 7) Analyse af effekttilstrækkelighed (afsnit 7.1) På nuværende tidspunkt bliver effekttilstrækkelighed primært leveret fra de fleksible produktionsenheder i Danmark og i Europa. Det betyder, at udviklingen i effekttilstrækkelighed er meget afhængig af forhold i markederne samt udviklingen i vores nabolande. I takt med at prisdannelsen i markederne ændrer sig, er der således behov for at se på alternative måder at sikre sig effekttilstrækkelighed. Som det fremgår af Tabel 1, viser analyserne, at der er stor forskel i de to landsdele. For beregningerne for Vestdanmark op- Østdanmark (minutter/år) Vestdanmark (minutter/år) Metode 5 min/ år < 0,1 min/ år 3 min/ år < 0,1 min/ år 6 min/ år < 0,1 min/ år Vægtede minutter inkl. blackout risiko Vægtede minutter inkl. blackout risiko Tabel 1. Vurdering af effektunderskud omregnet til forbrugsvægtede afbrudsminutter Del 1 Samlet vurdering 12

13 træder der ingen effekttilstrækkelighedsproblemer i hverken 2018, 2020 eller I 2018 vurderes effekttilstrækkeligheden i Østdanmark at kunne holdes på samme latente niveau som i dag, hvilket svarer til gennemsnitligt 5 minutters afbrud pr. forbruger pr. år 4. Dette er dog inklusive indkøb af 200 MW strategiske reserver for perioden 2016 til og med Uden de 200 MW strategiske reserver vurderes niveauet at være 10 min/år. I 2020 er niveauet af forsyningssikkerhed heller ikke kritisk med de valgte forudsætninger om udviklingen i nabolandene og vurderingen af indenlandsk kapacitet. En væsentlig underliggende forudsætning for denne udvikling er etablering af udlandsforbindelsen tilknyttet Kriegers Flak-havmøllepark. Det vil sige, at i Østdanmark kan skrotning af værker ud over det forventede eller forsinkelse af Kriegers Flak-udlandsforbindelsen medføre, at der skal nye initiativer til at holde effekttilstrækkelighedsniveauet i Østdanmark. Samlet set er vurderingen, at der i Vestdanmark er et højt niveau af effekttilstrækkelighed i de næste 10 år, mens der i Østdanmark ikke skal ændres meget på forudsætningerne, før der er risiko for, at niveauet af effekttilstrækkelighed ikke rækker til at overholde Energinet.dk's målsætning på 5 minutter. Det skal pointeres, at denne type af analyser er behæftet med en betydelig usikkerhed. 4 Dagens niveau i Østdanmark med ca. 5. minutters afbrud pr. forbruger pr. år på grund af manglende effekt er det niveau som Energinet.dk's effekttilstrækkelighedsmodel prognosticerer som gennemsnitligt realiserede afbrudsminutter på grund af effektmangel, hvis man gentog år 2013 fx gange. I praksis har der endnu ikke været afbrud af forbrugere på grund af manglende effekt. På kort sigt vil Energinet.dk indkøbe 200 MW strategiske reserver i Østdanmark fra 2016 til og med 2018 for at sikre det ønskede niveau af effekttilstrækkelighed 5. Disse er indregnet i vurderingerne. De strategiske reserver forventes at sikre, at niveauet fastholdes omkring de 5 minutter pr. år i Østdanmark fremfor en stigning op til 10 minutter pr. år. Efter 2019 er det centralt, at Kriegers Flak-forbindelsen er etableret og bidrager til at sikre forsyningssikkerheden i Østdanmark. På mellemlangt sigt har Energinet.dk iværksat et arbejde med aktørerne i branchen om at undersøge, på hvilken måde man kan sikre effekttilstrækkelighed. Dette er en del af Markedsmodel 2.0-projektet. Konklusionerne i dette arbejde tyder på, at strategiske reserver måske kan være et godt redskab til at sikre effekttilstrækkelighed i en længere overgangsperiode. Dertil kommer, at man skal medvirke til at mindske barrierer for at fleksibelt forbrug kan anvendes. Den store forskel mellem Øst- og Vestdanmark, hvad angår niveauet af forsyningssikkerhed, viser også, at der er en samfundsøkonomisk værdi i at kunne dele en større mængde effekt mellem øst og vest. Dette kan potentielt gøre det økonomisk relevant med en ny forbindelse mellem Øst- og Vestdanmark. Energinet.dk vil derfor iværksætte samfundsøkonomiske vurderinger af en sådan forbindelse i de kommende år. 5 Indkøbet af strategiske reserver, herunder procedurer og krav til de strategiske reserver, bygger på Energitilsynets metodegodkendelse fra januar 2015 samt Energistyrelsens godkendelse af behovet den 9. juli Udbuddet er desuden betinget af accept fra Europa-Kommissionen. Del 1 Samlet vurdering 13

14 På langt sigt forventes det, at effekttilstrækkelighed i langt højere grad bliver et markedsprodukt, hvor den enkelte forbruger selv bestemmer, hvad niveauet bør være. De første skridt til denne udvikling bliver taget i disse år igennem fjernaflæste målere og engrosmodellen. Nettilstrækkelighed (afsnit 7.2) Danmark har i dag generelt et stærkt og tilstrækkeligt transmissionsnet, hvilket er et prioriteret mål for Energinet.dk at bibeholde fremad. Da det tager mange år at planlægge og etablere ny infrastruktur, vil både markedseffektiviteten og elforsyningssikkerheden være påvirket i mange år, hvis man først "kommer bagefter". Dette gælder både systemtilstrækkelighed, systemsikkerhed og beredskab. Energinet.dk's netplanlægning vil derfor fortsat prioritere at opretholde og understøtte elforsyningssikkerheden ved at vedligeholde og udbygge transmissionsinfrastrukturen i en takt, så internationale og nationale driftskriterier også fremadrettet kan overholdes og en høj markedseffektivitet understøttes. Vedligeholdelse af eksisterende net og etableringen af nyt net søges optimeret bedst muligt under hensyntagen til de driftsmæssige krav, herunder forsyningssikkerhed. Det tilstræbes at udnytte den eksisterende infrastruktur bedst muligt ved i kritiske situationer at kunne gå så tæt på de driftsmæssige grænser, som det er forsvarligt at gøre. Ny teknologi gør det muligt at gå tættere på grænserne, hvilket søges indarbejdet i både planlægningen og driften. Systemsikkerhed (afsnit 7.3) En vigtig del af robustheden i systemet stammer fra indkøb af reserver, som giver handlemuligheder for Energinet.dk's kontrolrum, når fejl skal håndteres. Dette styrker systemsikkerheden. Ud over reserverne har Energinet.dk behov for systembærende egenskaber, der på forskellig vis sikrer driften af elsystemet. Når de store kraftværker kører og producerer el til markedet, er de samtidig leverandører af systembærende egenskaber, der stabiliserer nettet. Det kan derfor være en udfordring for systemsikkerheden, hvis kun få af de store kraftværker kører fx ved lave markedspriser. Energinet.dk køber systembærende egenskaber gennem månedsudbud og i særlige situationer ved brug af tvangskørsler, så bestemte kraftværker alligevel skal køre mod betaling. De systembærende egenskaber er stedbundne, og derfor kan det være kraftværker i bestemte områder, som vil skulle køre. I de seneste år er der installeret nye synkronkompensatorer i transmissionsnettet. Disse komponenter kan levere systembærende egenskaber og derved fungere som et alternativ til tvangskørsler af kraftværker. Ændringerne i elsystemet i disse år betyder, at der er behov for at se nærmere på en langsigtet løsning i forhold til sikring af de systembærende egenskaber. Der bliver derfor igangsat en grundig behovsanalyse for at se på fremtidigt behov for systembærende egenskaber. Dette arbejde forventes afsluttet i løbet af Del 1 Samlet vurdering 14

15 Flere aktører har påpeget, at der potentielt kan være behov for at se på, hvorledes Energinet.dk aktiverer deres egne netkomponenter i forhold til markedsaktørernes anlæg. Derudover er der behov for at se på det overordnede behov for kompensation ved tvangskørsel og yderligere markedsgørelse af de forskellige ydelser, der tilsammen udgør de systembærende egenskaber. Dette arbejde sker i forlængelse af Markedsmodel 2.0-projektet, som bliver afrapporteret i september Energinet.dk udarbejder løbende grundige analyser af elsystemets dynamiske respons for at sikre robustheden i elsystemet. Derudover har Energinet.dk igangsat et arbejde for at få et mere systematisk overblik over den samlede systemsikkerhed. I praksis er det umuligt at sætte sandsynligheder og konsekvenser på alt omkring systemsikkerhed, da der er utallige kombinationsmuligheder af både tænkelige og utænkelige situationer, som hver især er komplekse at modellere. Denne store kompleksitet i analyserne operationaliseres bedst med en mere overordnet risikobaseret tilgang. Et nyere tiltag i Energinet.dk er mere tværgåede analyser af systemsikkerhed, som tager udgangspunkt i de af eksperter vurderede mest kritiske situationer og herefter sandsynlighedsvurdere disse. Metoden er udarbejdet, og der er gennemført tilfredsstillende testanalyser. Metoden bliver i de kommende år yderligere systematiseret, så de situationer, der bliver vurderet til at være mest kritiske, bliver analyseret i detaljer. Herved forventes et forbedret overblik over den fremadrettede systemsikkerhed. Informationssikkerhed (afsnit 7.4) Høj elforsyningssikkerhed kræver høj it- og informationssikkerhed. På den ene side kan moderne informationsteknologi ikke undværes i den daglige drift af el- og gassystemerne. På den anden side giver anvendelsen af it også øget sårbarhed. Som led i Strategiplan 2014 valgte Energinet.dk derfor at lade sikkerheden måle med afsæt i it-sikkerhedsstandarden ISO Resultatet af testen var ikke tilfredsstillende, hvorfor indsatsen har særlig stor betydning. Energinet.dk's målsætning er, at modenheden ved udgangen af 2015 skal være over middel, og modenheden ved udgangen af 2017 skal være høj. Energinet.dk har lagt en målrettet plan og allokeret væsentlige ressourcer med henblik på at sikre, at de strategiske mål bliver indfriet. For at hæve niveauet arbejder Energinet.dk med informationssikkerhed på alle niveauer og på at skabe overblik over de trusler, der kan påvirke driften af el- og gassystemet. Det er Energinet.dk's vurdering, at man allerede er godt undervejs. Energistyrelsen har iværksat en undersøgelse af "modenhed og sikkerhedsniveauet inden for cyber- og informationssikkerhed blandt danske el- og naturgasselskaber", der har forløbet i første halvår af Selvrapporteringen til denne undersøgelse har styrket vurderingen af, at Energinet.dk i løbet af det sidste år har rykket sig betydeligt, og at modenheden i dag ligger over middel. For at sikre at nedbrud og andre kritiske påvirkninger af informationssikkerheden kan håndteres, uden at det går ud over forsyningssikkerheden, har Energinet.dk desuden påbegyndt Del 1 Samlet vurdering 15

16 en gennemgribende opgradering af SCADA-systemet, som er det it-system, der anvendes til driften af elsystemet. 6 På længere sigt arbejder Energinet.dk på at sikre, at de moderne informationsteknologier bliver anvendt og indregnet som en integreret del af el- og gassystemets design. Dette betyder, at robusthed og sikkerhed tænkes ind i såvel dataudveksling, datalagring og databehandling som i processer, systemer og komponenter Udvikling i internationalt samarbejde (kapitel 5) Danmark er ikke alene om udfordringerne med at sikre forsyningssikkerheden i takt med, at energisystemet ændres. De gælder for hele Europa, som i fællesskab skal løfte Europa-Kommissionens 2030-mål for den grønne omstilling. Derfor er det positivt, at arbejdet med at udforme fælles regler for markederne og driften af energisystemerne nu tager form. Europa-Kommissionen har i mange år presset på for en stærk europæisk integration af energipolitikken. Dette er yderligere intensiveret med Europa-Kommissionens energiunionspakke. Mange medlemslande har dog været tøvende med at slippe en stærk national tilgang til energipolitikken. Det er dog Energinet.dk's overordnede vurdering, at de europæiske medlemslande herunder landene omkring Danmark 6 SCADA = Supervisory Control and Data Acquisition. i de seneste år har bevæget sig fra et overvejende nationalt fokus på elforsyningssikkerhed og elmarked mod et mere regionalt og europæisk fokus. Der er opstået en større erkendelse af den øgede værdi for alle ved et stærkt internationalt samarbejde. En sådan udvikling er positiv for Danmark, der som et lille land med stærke elektriske forbindelser til mange nabolande lettere og mere omkostningseffektivt kan sikre høj elforsyningssikkerhed og integration af vedvarende energi gennem et styrket internationalt samarbejde. Med Europa-Kommissionens offentliggørelse af energiunionspakken den 25. februar 2015 sættes nye europæiske rammer om energipolitikken på lidt længere sigt, med henblik på at øge solidariteten mellem medlemsstaterne. Energinet.dk vurderer, at en stærk europæisk udvikling på det energipolitiske område er et vigtigt skridt imod realiseringen af en effektiv grøn omstilling, fastholdelsen af den høje forsyningssikkerhed og etableringen af et sundt investeringsklima. Energinet.dk engagerer sig derfor stærkt i både deltagelse og påvirkning af det regionale og europæiske arbejde omkring et mere integreret energisystem og et udvidet internationalt samarbejde. Der skal sættes fokus på arbejdet med energisikkerhed og et fælles indre marked for at understøtte en omkostningseffektiv sikring af forsyningssikkerheden. De såkaldte Network Codes (fælles europæiske regler for elmarkeder, systemdrift og nettilslutning) vil sammen med ud- Del 1 Samlet vurdering 16

17 bygning af den europæiske infrastruktur blive en vigtig del af grundlaget for et sammenhængende europæisk elmarked. Energinet.dk deltager aktivt i udformningen af Network Codes og har også på andre områder valgt i endnu højere grad at engagere sig i de europæiske samarbejdsfora på energiområdet, som er med til at realisere Europa-Kommissionens visioner om et åbent europæisk energimarked og harmonisering af reglerne for tilslutning og drift af anlæg. En øget harmonisering af regler på tværs af landegrænser kan dog ikke stå alene i et samarbejde mellem TSO'er 7. Et vigtigt element til at sikre en høj forsyningssikkerhed er et klart aftalegrundlag, som beskriver, hvordan driften af anlæg og ydelser over landegrænser håndteres. Derfor er Energinet.dk engageret i videreudvikling af driftsaftalerne for udveksling af el over landegrænser. Driftsaftalerne er under løbende forbedring, så de tilpasses i forhold til markedsudviklingen, den teknologiske udvikling, elnettets udbygning, ændringer i regler eller igennem erfaringer fra driftshændelser, som skaber et behov for revision af en driftsaftale. Der skal fremadrettet arbejdes med en mere fremtrædende rolle af Regional Security Cooperation Initiatives (RSCIs). En RSCI er et regionalt driftssamarbejde mellem TSO'er, som blandt andet kan styrke overblik og koordinering i et regionalt driftssamarbejde og servicere TSO'erne med fælles beregning og koordinering af et tilstrækkeligt niveau af elforsyningssikkerhed (afsnit 5.2). Energinet.dk deltager endvidere i et tysk initiativ "12 elektriske naboer" om et øget regionalt samarbejde, som 12 nabolande heriblandt Danmark deltager i. Den tyskledede regionale proces er et forsøg på regionalt at adressere fælles udfordringer om kapacitet, forsyningssikkerhed og omkostningseffektiv indpasning af større mængde vedvarende energi. I juni 2015 blev de 12 lande, som resultat af processen, enige om en fælles hensigtserklæring med principper om blandt andet intern og ekstern infrastrukturudbygning for at undgå flaskehalse, at handel over grænserne skal ske på markedsvilkår og ikke at begrænse overførsel i situationer med knaphed. Herudover vil man også udarbejde en fælles metode til vurdering af effekttilstrækkelighed med henblik på at udarbejde en fælles regional effekttilstrækkelighedsvurdering (se også faktaboks på side 29). Effekttilstrækkelighedsvurderinger har traditionelt været udarbejdet på nationalt niveau. For i højere grad at tage hensyn til et mere og mere integreret elsystem har ENTSO-E 8 nedsat en gruppe, som skal udvikle en ny analysemetodik for effekttilstrækkelighedsvurderinger. Analysemetoden tager udgangspunkt i en probabilistisk metode med timeopløsning, som på sigt skal inkludere hele Europa (se også faktaboks på side 48). 7 En TSO er et områdes transmissionssystemoperatør. Energinet.dk er TSO for hele Danmark. 8 ENTSO-E er de europæiske TSO'ers fællesorganisation. Del 1 Samlet vurdering 17

18 3. Det danske elsystem Historisk har det danske elsystem ligesom de fleste andre landes været planlagt og opbygget omkring en række centrale termiske kraftværker, som har produceret langt størstedelen af elforbruget. De centrale kraftværker leverer ind til transmissionsnettet (over 100 kv), som har høj spænding og derved kan transportere strømmen over lange afstande med lavt tab. Via 1980 Fra central elproduktion I dag Til decentral/distribueret elproduktion Centralt kraftværk Decentralt kraftværk Landmøller Havmøller Figur 5. Elproduktion i Danmark. Fra central til decentral/distribueret elproduktion Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 18

19 Forbrugere Transmissionsnettet Udlandsforbindelser og Produktionskapacitet Distributionsnettet Figur 6. Et traditionelt elsystem fra produktion til forbruger Produktionskapacitet Ejes og drives af private aktører og kommunalt ejede forsyningsselskaber. Størstedelen af den indenlandske elkapacitet kommer fra: Regulerbar elproduktion fra centrale- og decentrale kraftvarmeværker. Fluktuerende elprodution fra vindkraft og solceller. Udlandsforbindelser Ejes og drives i fællesskab mellem Energinet.dk og (typisk) den tilsvarende systemoperatør i nabolandet. Stærke udlandsforbindelser til Norge, Sverige og Tyskland giver adgang til at handle strøm og dele produktionskapacitet med nabolande. Transmissionsnettet (over 100 kv) Ejes og drives af Energinet.dk. Transporterer store mængder strøm over længere afstande ved høj spænding. Består af et 400 kv-net og et 132/150 kv-net, som er formaskede. Det vil sige, at der næsten altid er tosidet forsyning, hvilket giver en høj forsyningssikkerhed på transmissionsniveau. Distributionsnettet (under 100 kv) Ejes og drives af de lokale netselskaber. Fordelingsnet på forskellige spændingsniveauer, der forgrener sig helt ud til de enkelte forbrugere. Netselskaberne har således ansvaret for et tilstrækkeligt og robust net ud til forbrugerne i selskabets område. Decentrale kraftvarmeværker er tilkoblet distributionsnettet. Distributionsnettet har desuden en stadig stigende rolle i at opsamle vedvarende elproduktion fra især landmøller og solceller. transformerstationer fordeles strømmen ud i distributionsnettet (også kaldet fordelingsnettet) på lavere spændingsniveauer og helt ud til forbrugerne (se faktaboks). Det danske transmissionsnet er gennem årene blevet stadig stærkere forbundet til nabolande gennem udlandsforbindelser, så der kan handles strøm og deles produktions-kapacitet mellem nabolande. Udlandsforbindelserne udveksler strøm på transmissionsniveau. I de seneste 30 år er der i Danmark stadig kommet mere decentral elproduktion også kaldet distribueret elproduktion. Først var det decentrale kraftvarmeværker, der fandt udbredelse, og senere er der kommet megen vedvarende, distribueret elproduktion fra især vindmølle, men også solceller. Den distribuerede elproduktion produceres tæt ved forbrugerne og leverer strømmen ind i distributionsnettet. Når den lokale produktion er større end det lokale forbrug, transformeres den decentrale produktion op i transmissionsnettet, så strømmen kan nå hen til områder længere væk, hvor efterspørgslen er (Figur 5). 3.1 Et lille, åbent elsystem under omstilling til vedvarende energi Danmarks geografiske placering mellem områder med store forskelle i produktionsmiks har medvirket til, at Danmark i dag er blandt de europæiske lande med den absolut største kapacitet af elektriske udlandsforbindelser i forhold til det indenlandske forbrug (se Figur 7). Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 19

20 DK1- England Viking Link MW 2022 Holland Norge-England NSN MW 2021 NorNed 700 MW COBRAcable 700 MW 2020 Norge NordLink MW 2020 Skagerrak MW DK1-Tyskland (vest) 500-1,000 MW 2023 EL Udlandsforbindelser I drift Besluttet/under udførelse Undersøges Storebælt 600 MW DK1-Tyskland Import MW Eksport MW Import MW Eksport MW 2021 Konti-Skan Import 680 MW Eksport 740 MW DK2-Sverige Import MW Eksport MW KONTEK 600 MW Tyskland Sverige Bornholm 60 MW Kriegers Flak 400 MW 2019 Figur 7. Udlandsforbindelser til og omkring Dammark. Årstal angiver forventet første hele driftsår. Placeringen mellem et vandkraftsbaseret elsystem i Norge og Sverige og det kraftværksbaserede elsystem i Centraleuropa betyder, at der er stor handelsværdi for alle parter i at samhandle strøm via Danmark. I år med rigeligt vand i de nordiske vandmagasiner og elve, har der været overskud af billig strøm til Danmark og Nordtyskland, mens Norge og Sverige i år med begrænsede vandmængder har kunnet trække på den termiske kraftværkskapacitet i Centraleuropa. Med den stingende andel elproduktion fra vind og sol i Danmark og Centraleuropa, skifter handelsretningen i dag oftere. Når der er stor elproduktion fra vind og sol, eksporterer Danmark generelt mod Norge og Sverige, mens Danmark importerer vandkraft, når produktionen fra vind og sol er lav. Danmark ligger dermed på elektricitetens "silkevej" mellem Norden og Centraleuropa. De store handelsgevinster ved denne samhandel af el har historisk sikret en betydelig og samfundsøkonomisk positiv udbygning af danske udlandsforbindelser. I dag har Danmarks elektriske forbindelser til Norge, Sverige og Tyskland en kapacitet, der samlet svarer til det maksimale elforbrug i Danmark. Det forbrugsmæssigt, relativt lille danske elsystem er således meget tæt integreret både fysisk og markedsmæssigt med store elsystemer i vores nabolande. Dette er en central pointe i forhold til forståelse af både det danske elsystem, det danske elmarked og dermed også den danske elforsyningssikkerhed. Den stadig mere sammenbundne fysiske og handelsmæssige integration med omverdenen giver Danmark store gevinster gennem handel og deling af ressourcer. Det betyder også, at udviklingen i de store nabo-områder får stadig større indflydelse på det danske elsystem. Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 20

21 DK fælles pris med alle Ca. 20 pct. af tiden DK fælles pris med Norden Ca. 50 pct. af tiden DK fælles pris med Tyskland Ca. 20 pct. af tiden DK med egen pris Ca. 10 pct. af tiden Figur 8. Danmark er pristager fra nabolande i ca. 90 pct. af tiden 9 Danmark har fx i ca. 90 pct. af tiden fælles elpris med mindst ét af vores nabo-elmarkeder (Norge, Sverige eller Tyskland), der hver især er væsentligt større end det danske og dermed i høj grad er prissættende. Udviklingen i det danske produktionsmiks har derfor isoleret set kun begrænset effekt på den danske elpris (se Figur 8). Systemmæssigt handler vi el og deler systemressourcer med nabolande for at støtte stabiliteten i vores sammenhængende elnet. Systemmæssige problemer i et land kan sprede sig til nabo-områder. Den danske elforsyningssikkerhed hænger således mere og mere sammen med elforsyningssikkerheden i vores nabolande og omvendt. Vi er gensidigt afhængige af hinanden! Dette er vigtigt at holde sig for øje, både i prognoser for elforsyningssikkerheden, i design af elmarkedet og i den fremadrettede planlægning og drift af det danske elsystem. 9 Figur 8 illustrer et gennemsnit for perioden 2012 til og med Fordelingerne af tid med fællespris med nabolande og egen pris er i store træk ens for Østdanmark og Vestdanmark, hvorfor figuren blot viser Danmark samlet for enkelthedens skyld. For perioden var der samme pris i Øst- og Vestdanmark i ca. 80 pct. af tiden. Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 21

22 4. Baggrund for elforsyningssikkerhed i Danmark 4.1 Hvem sikrer elforsyningen i Danmark? Det overordnede ansvar for elforsyningssikkerheden er placeret hos Energinet.dk, men den løbende sikring af forsyningssikkerheden afhænger af et stærkt samarbejde mellem en række aktører. Energinet.dk ejer og driver transmissionsnettet og beslutter gennem en langsigtet netplanlægning, hvor og hvordan der skal investeres i den overordnede infrastruktur såsom transmissionsnet, udlandsforbindelser og systembærende anlæg, der skal sikre stabiliteten i nettet. Den overordnede realtidsdrift af det danske elsystem planlægges og styres fra det nationale kontrolcenter hos Energinet.dk. Netselskaberne er regulerede virksomheder, der ejer og driver distributionsnettet. Netselskaberne har således ansvaret for at udbygge og drive den lokale netinfrastruktur og dermed sikre leveringen helt ud til forbrugerne. Siden liberaliseringen af elmarkedet i starten af 00'erne er produktions- og handelsleddet lagt ud til markedsaktører, der således beslutter niveauet af produktionskapacitet 10, forbrugsfleksibilitet og lagring. De kommercielle aktører har ikke direkte ansvar for elforsyningssikkerheden, og de er ikke forpligtede til 10 Det er dog Energistyrelsen, der udsteder bevilling til elproduktion fra anlæg med en kapacitet på over 25 MW. 11 De balanceansvarlige markedsaktører er dog økonomisk ansvarlige for eventuelle ubalancer i enten forbrug, produktion eller handel. at levere strøm til markedet under normal drift 11. Energinet.dk har ansvaret for udvikling af rammerne for et velfungerende og internationalt sammenkoblet elmarked, der kan sikre balancen mellem forbrug og produktion. Ud over at levere effekt til det internationale elmarked indgår elproduktionsanlæg også implicit i selve designet og dimensioneringen af den samlede infrastruktur. De centrale kraftværker kan fx også levere systembærende egenskaber til sikring af stabiliteten i elsystemet. Kraftværkerne har således ofte en stedbunden funktion i forhold til hele infrastrukturen og kan dermed ikke undværes fra den ene dag til den anden. Derfor har Energinet.dk mulighed for mod betaling at tvangskøre kraftværker, når der er behov for stabilitet i elsystemet. Energinet.dk skal ligeledes koordinere planlægningen af, hvornår kraftværker kan tages ud til revision og Energinet.dk har mulighed for at gøre indsigelse på, hvor hurtigt et kraftværk må lukke, i forhold til Energistyrelsens sagsbehandling af lukningsansøgninger. Den samlede netinfrastruktur skal dermed designes og dimensioneres til både at integrere nye produktionskilder som fx vedvarende energi, men også sådan, at kraftværker, der ønsker at lukke, kan gøre det inden for en rimelig tidshorisont. 4.2 Tilstrækkelig effekt er et regionalt anliggende Den danske og europæiske omstilling til vedvarende energi betyder, at der kommer langt mere fluktuerende elproduktion Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 22

23 fra vind og sol ind i elsystemet. Samlet set betyder dette, at produktionen bliver stadig mere decentral og afhængig af vind- og solforhold. De lave elpriser afspejler, at der i disse år set over hele året er overskud af energi i den tæt sammenkoblede nordiske region (inklusive Nordtyskland). Energioverskuddet skyldes i høj grad de stigende mængder elproduktion fra vind og sol og et stagnerede eller let faldende elforbrug. 12 Nye transmissionsforbindelser ud af det nordiske område som fx internt ned gennem Tyskland, fra Norge til England, fra Danmark til Holland og muligvis fra Danmark til England vil sammen med en generelt stigende elektrificering af energiforbruget i de kommende år medvirke til i stadig højere grad at nyttiggøre den relativt billige, rigelige og vedvarende elproduktion i området. De generelt lave elpriser i disse år svækker de termiske kraftværkers indtjeningsmuligheder. En del kraftværker er blevet lukket de seneste år og de næste år forventes yderligere en reduktion af kraftværkskapaciteten i Danmark, da kraftvarmeproduktionen i højere grad fokuseres mod varmemarkedet. Den danske kraftværkskapacitet kan således ikke længere dække hele elforbruget i Danmark i alle tænkelige situationer. Derved får Danmarks stærke udlandsforbindelser, ud over handelsværdien, også en stigende betydning for at sikre tilstrækkelig effekt og dermed også for den samlede elforsyningssikkerhed. Stærke elforbindelser til et stort geografisk område reducerer desuden det samlede behov for regulerbar kraftværkskapacitet, da produktionen fra vind- og sol samt spidsforbruget er forskelligt over et stort geografisk område 13. I et liberaliseret elmarked er en omkostningseffektiv tilvejebringelse af effekt overordnet set et spørgsmål om at få etableret et velfungerende og internationalt elmarked, der sikrer den produktionskapacitet, det fleksible forbrug og den lagring, som er nødvendig. Overordnet vurderer Energinet.dk ikke, at der er generel effektmangel i den sammenbundne region omkring Danmark hverken i dag eller i årene fremover (se afsnit 7.1). Med liberaliseringen af elmarkedet og en elforsyning, der i stadig stigende grad baserer sig på vedvarende og mere decentral elproduktion, er der generelt en bevægelse mod et elsystem, der er mere uafhængigt af geografisk specifikke, centrale termiske kraftværker. Dette er dog en langstrakt proces, der går over flere årtier, og der vil være behov for en væsentlig del af de termiske kraftværker mange år frem. En af udfordringerne er at skabe et elmarked, der afspejler den samfundsmæssige værdi af kraftværkerne både i forhold til den overordnede levering af 12 Selv om dette energioverskud i væsentlig grad skyldes de stigende mængder fluktuerende elproduktion fra vind og sol, så er prisfluktuationerne i "det nordiske prisområde" begrænsede på grund af de store nordiske vandmagasiners mulighed for at tidsforskyde produktionen. Populært sagt bliver vind og sol virtuelt lagret i det store nordiske "vandkraftsbatteri" og frigivet i perioder med lav produktion fra vind og sol. 13 Energinet.dk har i foråret 2015 udarbejdet en omfattende rapport; Energikoncept 2030, der peger på en række områder, der kan gøre omstillingen til vedvarende energi i Danmark mere omkostningseffektiv. En af rapportens analyser af europæiske tidsserier for elproduktion fra vind og sol samt elforbrug viser, at der er betydelige synergier ved elektrisk sammenkobling af større geografiske områder i forhold til integrationen af fx vind og sol. Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 23

24 effekt til markedet, men også i forhold til kraftværkernes stedbundne værdi i forhold til den samlede infrastruktur. Disse markedsmæssige forudsætninger for at medvirke til en høj og omkostningseffektiv elforsyningssikkerhed er en omfattende opgave, som kun overordnet vil blive beskrevet i dette års redegørelse. Til september 2015 kommer den endelige rapportering fra Markedsmodel 2.0-projektet, som vil indeholde en omfattende og detaljeret analyse af de markedsmæssige muligheder for fremadrettet fortsat at sikre tilstrækkelig effekt i elsystemet. 4.3 Forsyningssikkerhed handler om sandsynlighed Det er i praksis ikke muligt at have en forsyningssikkerhed på 100 pct. Det vil kræve uendelig meget backup af både produktion og infrastruktur og dermed være uendelig dyrt. Forsyningssikkerhed er således ikke noget binært, man enten har eller ikke har. Man har et vist niveau af forsyningssikkerhed. Energinet.dk har overordnet en sandsynlighedsbaseret tilgang til elforsyningssikkerhed, hvilket også fremgår af definitionen på elforsyningssikkerhed, som: "Sandsynligheden for at der er el til rådighed for forbrugerne, når den efterspørges". Denne definition indeholder nogle væsentlige retningslinjer for, hvordan elforsyningssikkerhed skal analyseres og planlægges. Det er således ikke antal og størrelse af fx kraftværker, vindmøller og elledninger, der i sig selv afgør niveauet af elforsyningssikkerhed. Det er et komplekst samspil i tid og sted mellem elsystemets elementer, elmarkedet og forbrugeren, der betyder noget. Det afgørende er, om der er strøm, når forbrugeren tænder på kontakten. Fx er tilstrækkelighed af effekt som er en del af forsyningssikkerheden historisk typisk blevet vurderet ved hjælp af indenlandske kapacitetsbalancer, hvor antallet af MW fra termiske produktionsanlæg, og senere andele af vind, sol og udlandsforbindelser summeres og sammenlignes med det maksimale elforbrug. Denne tilgang var enkel og brugbar i en tid, hvor langt størstedelen af produktionen har været regulerbar (fx kraftværker), og der var begrænset sammenkobling til nabolandene. Med langt mere produktion, der er til stede, som vinden blæser og solen skinner, flere forbindelser til andre lande og potentielt mere prisfleksibelt elforbrug, er det blevet tydeligt, at der i forhold til effekttilstrækkelighed er behov for en mere sandsynlighedsbaseret og international tilgang. En omkostningseffektiv elforsyningssikkerhed handler derfor ideelt set om at kunne sætte sandsynligheder på alle betydende elementer af elforsyningssikkerheden både i dag og i fremtiden, nationalt og internationalt og så bruge ressourcerne der, hvor man får mest forsyningssikkerhed for pengene. I praksis er det ikke muligt at sætte sandsynlighed på alt, og man kan være nødt til at definere nogle statiske minimumskrav for at gøre en sandsynlighedsbaseret risiko-tilgang operationel. Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 24

25 Med det danske elsystems tætte sammenkobling med vores nabolande er en lang række af sandsynlighederne stærkt afhængige af tilstanden i vores nabolande (se uddybning i afsnit 7.1): Hvordan er effektsituationen i vores nabolande, når Danmark har behov? Hvilke aftaler er der for at hjælpe hinanden, når lande har problemer? Hvilke risici er der for, at udfald i nabolande spreder sig over grænsen til Danmark? Mange af disse risici vil være omkostningsfulde at løse nationalt. En høj og omkostningseffektiv elforsyningssikkerhed i Danmark er derfor en vurdering af fordele og ulemper igennem et tæt internationalt samarbejde. Del 2 Introduktion til elforsyningssikkerhed 25

26 5. Fra national til international forståelse af elforsyningssikkerhed Med Europa-Kommissionens offentliggørelse af energiunionspakken den 25. februar 2015 sættes nye europæiske rammer om energipolitikken, med henblik på at øge solidariteten mellem medlemsstaterne. Med energiunionspakken understreges det, hvordan energipolitikken i stadig stigende grad bliver et fælles europæisk anliggende. Det er kun muligt at gennemføre en effektiv grøn omstilling, hvis EU's medlemsstater arbejder sammen og deler energien med hinanden. Vi skal udnytte, at der nogle dage er overskud af vind i Nordeuropa, andre dage overskud af solenergi i Sydeuropa, mens andre lande har store mængder biomasse, der kan anvendes til elproduktion. Med energiunionen sættes der fornyet kraft bag den udvikling. Et stort flertal af Folketingets partier har i vedtagelsen af den energipolitiske redegørelse fra april 2015 ligeledes udtrykt vigtigheden af sammenhængende energisystemer og internationalt samarbejde, og konstaterer: " at større sammenhængende energisystemer og -markeder giver bedre mulighed for kapacitetsudnyttelse i Danmark samt sikrer forsyningssikkerheden. Folketinget opfordrer til, at udviklingen på EU- og regionalniveau påvirkes, så den bidrager til en omkostningseffektiv dansk energipolitik." 14 Energinet.dk vurderer, at en stærk europæisk udvikling på det energipolitiske område er et vigtigt skridt imod realiseringen af 14 Se: en effektiv grøn omstilling, fastholdelsen af den høje forsyningssikkerhed og etablering af et sundt investeringsklima. 5.1 Energiunionen og forsyningssikkerhed Mens emnet forsyningssikkerhed har været implicit behandlet i 3. liberaliseringspakke, er temaet nu et af hovedemnerne i den foreslåede energiunion. Formålet med energiunionen er at sikre forsyningssikkerheden uafhængigt af tredjelande og minimere risici for forsyningssikkerheden, som eksempelvis vi har set det i forbindelse med konflikten mellem Rusland og Ukraine. Derudover skal energiunionen arbejde for at sikre den grønne omstilling, håndtere klimaforandringer og fremme udviklingen af det indre marked for energi. Det er reelt første gang, at der på EU-plan fremsættes et så ambitiøst program inden for energiområdet, der adresserer forsyningssikkerhed, infrastrukturudbygning, markedsintegration og grøn omstilling i en tæt sammenhæng. De tre meddelelser, som udgør fundamentet for energiunionen, er følgende: En strategiramme for en modstandsdygtig energiunion med en fremadrettet politik for klimaforandring Parisprotokollen et program for bekæmpelse af globale klimaændringer efter 2020 Gennemførelse af målet om en elsammenkobling på 10 pct. et europæisk elnet for

27 Energiunionen bygger på fem dimensioner: Energisikkerhed, solidaritet og tillid Forskning, innovation og konkurrence Dekarbonisering af økonomien Energieffektivitet som et bidrag til at dæmpe energiefterspørgslen EU's indre energimarked I forhold til forsyningssikkerhed er det især det første og det sidste tema, der får betydning. Danmark er i dag i en række situationer afhængig af import af el fra udlandet og har dermed gavn af et velfungerende samarbejde, hvor landene prioriterer samarbejdet i driften af elsystemet. Det er derfor i dansk interesse, at Europa-Kommissionen har fokus på elforsyningssikkerheden ud fra et europæisk perspektiv. Det er stadigvæk usikkert, hvordan det skal implementeres, men forslag om større solidaritet og fælles standarder for forsyningssikkerhed og gennemførelse af fælles sikkerhedsvurderinger på EU-niveau er muligheder, som diskuteres på nuværende tidspunkt. Dette kan eventuelt gøres med inspiration fra gassektoren, som allerede i dag har en gasforsyningssikkerhedsforordning, der har sikkerhedsvurderinger og mere markedsbaserede værktøjer, som kan anvendes i krisesituationer eksempelvis afbrydelige forbrugere. 5.2 Øget TSO-samarbejde i ENTSO-E ENTSO-E har med 3. liberaliseringspakke fået en del hovedopgaver, blandt andet på infrastrukturplanlægning med fremstilling af en Ten Year Network Development Plan (TYNDP), udformning af fælles europæiske regelsæt for TSO'erne og effekttilstrækkelighedsopgørelser. Energiunionen forventes at styrke betydningen af disse opgaver. Fokusområderne for Energinet.dk bliver, blandt andet, at sikre, at: Arbejdet med Network Codes (fælles europæiske regler omkring elmarkeder, systemdrift og nettilslutning) gøres færdigt med henblik på at få et effektivt indre marked inden for energi. Der sker en harmonisering af detailmarkeder på regionalt niveau. De tiårige netudviklingsplaner (TYNDP) forbedres med henblik på at sikre, at netudbygning sker, hvor det er mest omkostningseffektivt. Der fremadrettet arbejdes med en mere fremtrædende rolle af Regional Security Cooperation Initiatives (RSCIs). En RSCI er et regionalt driftssamarbejde mellem TSO'er, som blandt andet kan styrke overblik og koordinering i et regionalt driftssamarbejde og servicere TSO'erne med forskellige regionale analyser og beregninger. En RSCI vil fx kunne servicere og understøtte TSO'erne med: sikring af forsyningssikkerheden i normale og nødsituationer, fx Operational Security Network Code (OS). operational Planning & Scheduling (OPS), som etablerer regler for TSO-samarbejde om driftssikkerhed og planlagt netarbejde. Network Codes vedrørende Load Frequency Control and Reserves (LFCR) og Emergency and Restoration (ER), som skal sikre koordinering af backup og blackout-situationer i et mere og mere sammenhængende europæisk elnet. regionale kapacitetsberegninger. 27

28 Frankrig Belgien Norge Holland Danmark Luxembourg Schweiz Tyskland Sverige Tjekkiet Østrig Polen Figur 9. De 12 elektriske nabolande. Det regionale samarbejde mellem alle lande, der er direkte elektrisk forbundet med Tyskland (Norge dog først fra 2020). "Today, 12 neighbouring states in the heart of Europe have decided to usher in a new era of energy policy: They want to start considering energy security as a European issue, rather than a purely national one. And they want to focus on exploiting the benefits of the single energy market as the most important tool to deliver this. This means that the neighbouring states have defined clear priorities and have sent an important signal that they can rely on each other even though there are some differences between their individual energy policies." Den tyske Økonomi- og energiminister Sigmar Gabriel ved underskrivelsesceremonien 12 elektriske naboer vil samarbejde om regional elforsyningssikkerhed Den 8. juni 2015 underskrev 12 elektriske nabolande en erklæring om regionalt elsamarbejde i Luxembourg. Landene er Holland, Belgien, Luxembourg, Frankrig, Schweiz, Østrig, Tjekkiet, Polen, Sverige, Norge, Danmark og Tyskland. Hensigtserklæringen er et resultat af en tysk initieret proces, som har fulgt op på arbejdet med den tyske grønbog vedrørende udviklingen af det tyske elmarked. Processen er startet ved, at den tyske statssekretær Rainer Baake inviterede Tysklands elforbundne nabolande til en række møder med henblik på at blive enige om en række grundprincipper i udviklingen af elmarkedet. Forløbet er mundet ud i en fælles erklæring, som indeholder en række principper for den fremtidige udvikling af elmarkedet. Samarbejdet vil kunne bidrage positivt til integrationen af vedvarende energi, omkostningseffektivitet og en højere forsyningssikkerhed og kan ses i forlængelse af Europa- Kommissionens arbejde med energiunionen. Som eksempel kan nævnes følgende punkter i erklæringen, som understøtter målsætningen om åbne grænser og forbedret samarbejde på tværs af grænser: Grænserne bør holdes åbne, også ved høje priser, og at man vil følge EU-reguleringen på området. Udvikling af fælles regionale vurderinger af forsyningssikkerhed er afgørende for at skabe tillid mellem medlemslande (og TSO'er) i pressede situationer via fælles metoder og datagrundlag. Fokus på investeringer i både interne og grænseoverskridende forbindelser med henblik på at fjerne flaskehalsene i transmissionsnettet. Forbedrede regler for kapacitetsallokering på de grænseoverskridende forbindelser. Erklæringen kan ses som et stærkt signal om, at gruppen af medlemslande ikke mindst Tyskland som initiator har et stigende fokus på regionale og europæiske løsninger i forhold til elforsyningssikkerhed frem for snævert nationale løsninger. Det kan bemærkes, at alle Danmarks elforbundne naboer: Tyskland, Norge og Sverige er med i gruppen. Ligeså er Holland, hvortil Danmark får en elektrisk forbindelse i Se pressemeddelelse og hele hensigtserklæringen på: html Note: Danmark har endnu ikke formelt underskrevet erklæringen. Det blev udskudt grundet folketingsvalget. 28

29 Energinet.dk deltager allerede i TSC (TSO Security Cooperation), som er en RSCI, der omfatter 13 TSO'er fra Danmark, Holland, Tyskland, Schweiz, Polen, Tjekkiet, Østrig, Ungarn, Slovenien og Kroatien. Gennem TSC koordinerer Energinet.dk's kontrolrum fx dagligt med et regionalt driftsovervågningscenter i München. Det tætte nordiske driftssamarbejde, som Danmark er en del af, skal ligeledes udvikles til en nordisk RSCI. 5.3 Andre europæiske lande Ud over samarbejde blandt de europæiske TSO'er i ENTSO-E er der erfaringer og tendenser i de enkelte medlemsstater, som er interessante at følge. Frankrig I Frankrig har den franske TSO RTE stor erfaring med afrapporteringer omhandlende forsyningssikkerhed. De har udarbejdet analyser og rapporter inden for dette område siden 2003, og det har været lovgivningsmæssigt bestemt siden Der udarbejdes årligt en omfattende afrapportering omkring effekttilstrækkelighed og en om systemsikkerhed. Ud over den nationale afrapportering er Frankrig også et af de lande, som har været med i det første regionale studie af effekttilstrækkelighed, hvor de i den næste version af den nationale rapport inkluderer nogle af de regionale erfaringer (se mere i faktaboks om det pentalaterale energiforum i afsnit 7.1.1). Den franske TSO tager et stort ansvar for at sikre en erfaringsdeling i det europæiske samarbejde inden for både effekttilstrækkelighed og afrapportering af hændelser. Storbritannien I Storbritannien udgives årligt en rapport om vurdering af effekttilstrækkelighed af elkapacitet. Rapporten og lovgivningen er meget nyere end i Frankrig og blev udarbejdet i Rapporten udarbejdes i samarbejde mellem regulator (Ofgem) og TSO (National Grid), hvor National Grid især leverer tal til Ofgems beregninger. Metoden er udviklet i løbet af , og Ofgem har i samarbejde med National Grid kørt en meget omfattende proces for inddragelse af aktører i udvikling af metoden. Dette inkluderer afholdelse af aktør-workshops og høringer af metodebeskrivelser og afrapportering af beregningerne. På denne måde har Ofgem opnået en meget stor opbakning til den valgte metode. Tyskland I Tyskland skal TSO'erne hvert år vurdere effekttilstrækkelighedssituationen ved hjælp af effektbalancer (kapacitet i forhold til spidslastforbrug), som årligt indsendes til myndighederne (BMWi). Ud over de årlige indberetninger har der været en del diskussion i Tyskland omkring den fremtidige udvikling af elmarkedet. Med offentliggørelsen af en hvidbog i juli 2015 ligger der nu konkrete forslag for det fremtidige tyske elmarked: Tyskland vil ikke introducere et kapacitetsmarked som Storbritannien eller Frankrig, men i stedet for og i tæt samarbejde med sine naboer forbedre de nuværende markedsrammer. Sigmar Gabriel, Tysklands Økonomi- og Energiminister skriver i forbindelse med lanceringen af hvidbogen, at Tyskland ikke har brug for 29

30 flere kraftværker, men fleksibel kapacitet. Et forbedret El-marked 2.0 skal sikre en fair konkurrence af alle fleksibilitetsoptioner. Dette gælder for både konventionelle termiske kraftværker, forbrug, lagerenheder og udbygning af net for at anvende fleksibilitet på tværs af geografiske områder (se faktaboks på side 28). Som ekstra sikkerhedsnet implementeres der derudover en strategisk reserve. Alle disse tiltag er i tråd med de diskussioner, som også er i gang i det danske Markedsmodel 2.0-projekt. Hvidbogen er resultatet af en omfattende offentlig konsultation af forskellige muligheder for et fremtidigt elmarkedsdesign, som startede med publikationen af en grønbog i oktober Helt konkret forslås i hvidbogen en række initiativer, som samles under tre byggesten: En styrket markedsmekanisme, blandt andet gennem sikring af fri pris-dannelse og stærkere incitamenter til at overholde forpligtigelser til elleverancer. En fleksibel og effektiv elforsyning, blandt andet gennem fortsat udvikling af regulerkraftmarkedet og en tilpasning af nettarifstrukturen. En ekstra sikring, gennem introduktion af en strategisk reserve og intensiveret monitorering af forsyningssikkerheden. 30

31 6. Historik Den historiske udvikling af den danske elforsyning kan i helt overordnede træk beskrives ved hjælp af tre parametre elproduktionskapaciteten, elforbruget og udvekslingskapaciteten. Der har været tre perioder med forskellige tendenser inden for udviklingen i elproduktionskapacitet. I den første periode frem til begyndelsen af 1990'erne var kapaciteten domineret af centrale anlæg. I den anden periode i 1990'erne voksede kapaciteten på de decentrale anlæg. Den sidste periode fra årtusindskiftet og frem til i dag har den kraftige udvikling i vindkraften været fremherskende, og vindkapaciteten udgør nu ca. 40 pct. af den samlede elproduktionskapacitet. Derudover er der for kraftværkerne siden årtusindskiftet sket et skift fra at levetidsforlænge de eksisterende fossilfyrede anlæg til at ombygge til helt eller delvist at kunne fyre med biomasse med fokus på varmeproduktion. Det er set for blandt andet Amagerværkets blok 1 (2001), Herningværket (2002), Fynsværket der i 2010 byggede en halmfyret kraftvarmeblok, Avedøreværkets blok 2 (2014) og senest Studstrupværkets blok 3, der er ved at blive ombygget og i 2016 skal kunne fyre med biomasse. Fra 1990 til 2014 er elforbruget i Danmark øget med ca. 13 pct. Det danske elforbrug toppede i 2008 med 36,1 TWh, men er efterfølgende faldet med ca. 7 pct. Særligt er der sket et fald i produktionserhvervenes elforbrug siden I 2014 fik Vestdanmark endnu en forbindelse til Norge (Skagerrak 4), og i 2010 blev Øst- og Vestdanmark for første gang elektrisk forbundet med en Storebæltsforbindelse. GW Centrale anlæg Vindkraft 1995 Sol Figur 10. Udviklingen i elproduktionskapaciteten gennem de seneste 30 år. Kilde: Energistatistik 2013, Energistyrelsen. Tal for 2014 er fra Energinet.dk. 6.1 Den danske afbrudsstatistik 2010 Dec. anlæg og andre små producenter Peak forbrug (10 års vinter) En historisk afbrudsstatistik for fejl og afbrud i det danske elforsyningsnet er blevet ført siden Registreringen sker gennem Elselskabernes Fejl- og Af-brudsstatistik (ELFAS) og håndteres af Dansk Energi Forskning og Udvikling (DEFU). De enkelte netselskaber indmelder driftsforstyrrelser på distributionsniveau, og Energinet.dk indmelder fejl og afbrud på transmissionsniveau. 31

32 Afbrudsminutter pr. forbruger pr. år (forbrugsvægtede) Fejl (1-24 kv) Force majeure (1-24 kv) 5 års gennemsnit Planlagt (1-24 kv) Afbrud på kv 10 års gennemsnit Figur 11. Afbrudsstatistik i Danmark, ELFAS er løbende blevet udvidet og dækker i dag fejl og afbrud på alle spændingsniveauer, som giver anledning til kundeafbrud uanset årsag. ELFAS giver derfor et omfattende grundlag til opgørelse af den danske elforsyningssikkerhed i historisk perspektiv. Hidtil er afbrudsstatistik ikke blevet opgjort på enkeltkundeniveau. Når alle forbrugere inden 2020 har fået udrullet digitale elmålere, og de er indkørt i den centrale DataHub, vil det blive muligt med statistik helt ned på forbrugerniveau Historiske afbrudsminutter i Danmark Figur 11 illustrerer den gennemsnitlige varighed af afbrydelser i minutter pr. forbruger pr. år (forbrugsvægtet) i Danmark. 16 Søjlerne i figuren er opdelt i spændingsniveauerne 1-24 kv og kv. For distributionsniveauet 1-24 kv, hvor langt de fleste afbrud forekommer, er afbruddene også opdelt efter årsagen. Den mørkegrå del af søjlerne (øverst) dækker både afbrud i distributionsnettet mellem 25 kv og 99 kv, afbrud i Energinet.dk's transmissionsnet (132 kv, 150 kv, 220 kv og 400 kv) samt en eventuel effektmangel. Effektmangel har historisk ikke været årsag til afbrud i Danmark. 15 "Afbrud på kv" inkluderer afbrud forårsaget af driftsforstyrrelser udenfor 1-24 kv statistikområdet, herunder kv-distributionsnettet og transmissionsnettet over 100 kv, men også afbrud forårsaget af fejl i kundeinstallationer og nabo-områder er inkluderet (kilde: Dansk Energi). Bortset fra enkeltstående hændelser, som fx en relæfejl i 2002 og en fejl, der stammede fra det svenske net i 2003, er det generelle billede, at langt størstedelen af afbrudsminutterne hos den gennemsnitlige forbruger har deres årsag i distributionsnettet under 25 kv. Det kan bemærkes, at de kraftige storme, Allan og Bodil, i efteråret 2013 ikke gav synderligt udslag i den overordnede afbrudsstatistik i forhold til stormene i 1999 og Dette skyldes især de senere års meget omfattende kabellægning af distributionsnettet. Hvert år sker der mange planlagte og ikke-planlagte afbrud i det store og vidt forgrenede distributionsnet på grund af overgravninger, fejl i udstyr, lokale reparationer osv. Mange forbrugere vil i løbet af et år opleve et afbrud varende fra få minutter til flere timer, mens endnu flere slet ingen afbrud vil opleve. I Danmark ligger disse afbrud på distributionsniveau forholdsvis konstant omkring minutter pr. gennemsnitsforbruger pr. år. Disse afbrud har dog haft en let nedadgående tendens på grund af kabellægningen af distributionsnettet. 16 Helt præcist viser Figur 11 den gennemsnitlige varighed af historiske forbrugsafkoblinger for 1-24 kv leveringspunkter pr. år. Ved et 1-24 kv leveringspunkt forstås netstationer med transformation fra 10/20 kv til 0,4 kv eller tilslutningspunkter til højspændingskunder (med egen 10/20 kv til 0,4 kv transformerstation). På grund af det høje antal af disse leveringspunkter og omtrent samme energiforbrug under hvert kan det antages, at afbrudsvarighed er vægtet i forhold til forbrug. Datasættet repræsenterer med andre ord alle hændelser i højspændingsnettet i Danmark, det vil sige alle net over 1 kv. Figuren medregner ikke fejl i lavspændingsnettet (0,4 kv), hvilket vurderes at øge den samlede afbrudstid med ca. 10 pct. 32

33 Afbrudsminutter pr. forbruger pr. år (SAIDI) Land års gns. Luxembourg Danmark Schweiz Tyskland Holland Østrig Storbritannien Frankrig Spanien Sverige Finland Norge Italien Irland Portugal års gns. 14 års gns. Tabel 2. Afbrudsstatistik for udvalgte europæiske lande Over 400 Store fejl på transmissionsniveau er sjældne, men rammer til gengæld mange kunder, når det sker. Et år med en meget stor hændelse kan betyde flere timers afbrud for gennemsnitsforbrugeren som i 2002 og Det gennemsnitlige afbrudsniveau bør således altid ses over en længere årrække. Tabellen nedenfor viser, hvor mange afbrudsminutter der har været i gennemsnit set over de seneste 5, 10, 15 og 20 år. (Min/år) 5 år 10 år 15 år 20 år Distribution < 25 kv 16,7 28,5 27,3 32,1 Transimission og distribution => 25 kv Historiske afbrudsminutter international sammenligning 4,1 3,5 11,8 10,1 Total 20,9 32,0 39,2 42,2 Tabel 3. Gennemsnitlige afbrudsminutter set over de seneste 5, 10, 15 og 20 år Sammenlignet internationalt er elforsyningssikkerheden i Danmark blandt de højeste i Europa. Tabel 2 viser afbrudsminutter pr. forbruger for de 15 lande, som over den seneste 5-årige periode ( ) har haft den højeste forsyningssikkerhed i Europa. Danmark ligger i toppen af europæiske lande med færrest årlige afbrudsminutter. Selv niveauet for afbrudsminutter i årene med særlige begivenheder (stormene i 1999 og 2005, samt store systemfejl 2002 og 2003) ligger ikke specielt højt i forhold til landene i sammenligningen. Generel effektmangel har historisk sjældent været årsag til afbrud af forbrugere i de nordeuropæiske lande. Det er således helt overvejende fejl i infrastrukturen, der har medført afbrydelser. Den primære årsag til Danmarks høje niveau af elforsyningssikkerhed er den stærke infrastruktur. Siden den store storm i 1999 har der været stort fokus på at få kabellagt distributionsnettet. I dag er praktisk talt hele det danske distributionsnet under 25 kv kabellagt, hvilket gør nettet meget robust over for voldsomt vejr. Til sammenligning har Norge og Sverige svagere distributionsnet, og en norsk eller svensk gennemsnitskunde oplever afbrud, som er ca. 3-5 gange længere end danske. Transmissionsnettet i Danmark er ligeledes stærkt med en høj grad af flersidet forsyning, så udfald af en enkelt transmissionsforbindelse ikke påvirker elforsyningen. Et stærkt transmissionsnet hjælper ligeledes til, at det samlede elsystem kan håndtere pludselige fejl. 17 Tal fra Council of European Regulators (CEER), Benchmarking Report 5.2 on the Continuity of Electricity Supply, februar Landene er sorteret efter 5-årsgennemsnittet. SAIDI (System Average Interruption Duration Index) er gennemsnitlige, uvægtede af-brudsminutter. For Danmark og f, ormentlig også andre lande er der dog ikke stor forskel på forbrugsvægtede og uvægtede afbrudsminutter. SAIDI angiver summen af ikke-planlagt SAIDI og planlagt SAIDI. For Holland , Storbritannien Finland 2004 og Italien 1999 er kun angivet ikke-planlagt SAIDI, derfor er planlagt SAIDI for disse år estimeret som gennemsnittet af planlagt SAIDI over perioden for det enkelte land. Bemærk, data for Danmark er fra Dansk Energi og afviger en lille smule fra data i Figur 11 på grund af forskellig opgørelsesmetode. 33

34 Før driftstimen: Markedet forsyner Hændelser, som kan få betydning for forsyningssikkerheden, opstår ved manglende forsyning fra markedet (effekttilstrækkelighed) Figur 12. Illustration af hændelser med betydning for forsyningssikkerheden i et tidsmæssigt perspektiv. 18 I driftstimen: Driften håndterer ubalancer, fejl m.v. Hændelser, som kan få betydning for forsyningssikkerheden, opstår ved fejl i elsystemet (systemsikkerhed). 6.2 Hændelser i elsystemet i 2014 Registrering af hændelser med betydning for forsyningssikkerheden på både markeds-, system- og komponentniveau har en lang række formål. Hændelser i markedet anvendes til at analysere og vurdere markedsudviklingen i de elementer af elsystemet, som har betydning for elforsyningssikkerheden. Erfaringer herfra bruges til det løbende arbejde med markedsudvikling, men også til vurdering af den fremadrettede forsyningssikkerhed og eventuelle planlægningsmæssige tiltag. Registrering af hændelser på enkeltkomponenter har to formål. Dels at forstå sammenhængen mellem fejl på komponenter og driften af elsystemet (den systemmæssige konsekvens) og dels en systematiseret, løbende registrering af fejl/hændelser for at identificere fejl og årsager til fejl, som efterfølgende kan reduceres ved større viden om komponenter (den drifts- og vedligeholdelsesmæssige konsekvens). I de forskellige situationer er der nogle hændelser, som har betydning for både drift, komponenter og beredskab, men der er andre hændelser, som kun indgår inden for et af de nævnte områder. Det betyder, at nedenstående gennemgang af hændelser ikke direkte kan lægges sammen, da mange af hændelserne er blevet repræsenteret flere steder. 18 Det er dog yderst sjældent, at hændelser ender med at få konsekvenser for forbrugerne (afbrud og ikke-leveret energi), da man i begge tidstrin kan foretage handlinger, som afværger problemet, hvorved afkobling af forbrugere undgås Effekttilstrækkelighed markedet Der har ikke været nogen hændelser i det forgangne år (2014) relateret til manglende effekttilstrækkelighed. Det betyder, at der ikke har været markedsrelaterede mangelsituationer i 2014 med manglende priskryds. Et signal på manglende priskryds er, når prisen i day-ahead-markedet rammer prisloftet. I 2014 var der ingen situationer med manglende priskryds, mens det i 2013 skete én gang i Vestdanmark i fem sammenhængende timer den 7. juni 2013 dog uden af føre til afbrud af forbrugere Systemsikkerhed driftsstatus i elsystemet Den daglige drift af elsystemet skal blandt andet sikre, at elproduktion og elforbrug balancerer på ethvert tidspunkt. Gennem aktiv og løbende opdatering af prognoser og driftsplaner frem mod den enkelte driftstime kan ubalancer minimeres, før de opstår i selve driftsøjeblikket. Energinet.dk's kontrolcenter for el er det midtpunkt, hvor alle elsystemets elementer møder hinanden. Herfra sker koordination og styring, der sikrer opretholdelsen af forsyningssikkerheden og en effektiv drift. I langt det meste af tiden håndteres denne drift helt normalt. Denne driftssituation kaldes normaldrift, og den er karakteriseret ved, at elsystemet følger de almindelige driftsbetingelser, herunder at systemet kan klare et udfald af største enhed (N-1 kriteriet). 34

35 Når elsystemets drift bliver truet, og der er risiko for usikker drift, overgår driftssituationen til skærpet drift. I skærpet drift kan alle håndtag tages i brug for at sikre forsyningen, og markedet er dermed sat ud af kraft. Bliver elsystemets drift ustabil, og der samtidig er lokale/regionale afbrydelser, ændres driftssituationen til nøddrift. I nøddrift kan der være manglende eller væsentligt reducerede forbindelser til nabo-områderne. Energinet.dk tilkalder ekstra mandskab for bemanding af krisestyring, og i denne situation skal der gøres klar til håndtering af længerevarende driftsforstyrrelser. Det er meget sjældent, at Energinet.dk har været nødt til at melde skærpet drift eller nøddrift. I 2014 har der ikke været meldt hverken skærpet drift eller nød-drift. I perioden (så langt tilbage Energinet.dk har detaljerede opgørelser) har Energinet.dk meldt skærpet drift i forbindelse med tre store hændelser: 28. oktober (stormen Allan) DK-Vest ca. 4 timer. DK-Øst ca. 6 timer 5. december (stormen Bodil) DK-Øst ca. 2 timer. 6. december (stormen Bodil) DK-Vest ca. 4 timer. DK-Øst ca. 4 timer 23. november 2010 (piskninger grundet hård vind og is) 19 DK-Vest Jylland: ca. 10,5 time. DK-Vest Fyn: ca. 5,5 time Der har ikke været meldt nøddrift i perioden fra 2010 til Brug af brownout i driftssituationen Som konsekvens af de hændelser, der har været i 2014, har der ikke været situationer med behov for afkobling af forbrugere for at håndtere pressede driftssituationer (brownout) Systemsikkerhed hændelser med betydning for driften af elsystemet Det europæiske elsystem er tæt forbundet, så hvis der indtræffer en driftsforstyrrelse i et land, kan det påvirke nabolande eller i værste fald hele Europa. Derfor samarbejder alle de europæiske TSO'er for at sikre et fælles elsystem i sikker drift. Som værktøj i dette fælles driftsarbejde har ENTSO-E udviklet et fælles realtidssystem, der kaldes "The European Awareness System (EAS)". Det leverer online information til hver enkelt TSO om driftsstatus for systemet, herunder flow på udlandsforbindelser, og om der sker kritiske hændelser i nabolandene, som potentielt kan påvirke driften af eget system. Billedligt talt giver EAS-systemet løbende et signal i grønt, gult og rødt om, hvordan driftsstatus er i elsystemet for hvert enkelt område. 19 Piskninger kan opstå i højspændingsledninger, når der dannes isslag, og det samtidig blæser. Isbelægningen danner en ustabil profil omkring ledningen, som i vinden skaber opdrift, og ledningerne begynder at piske op og ned. Når ledningerne rammer hinanden, opstår der en kortslutning, som i nogle tilfælde kan ses som et blink i lyset. I sjældne tilfælde kan det føre til længere udkoblinger. 35

36 EAS-systemet danner baggrund for udviklingen af metodologien for "Incidents classification scale (ICS)", som ENTSO-E har udviklet siden Dette har indtil videre ledt til en første fælles afrapportering af hændelser for 2013, som dog kun dækker nogle af hændelsestyperne, og derved er langt fra fuldkommen. Metoden inkluderer kun hændelser for 220 kv og derover. Formålet med indberetningsmetoden for hændelser er at skabe større indblik i status i de forskellige lande og dermed øge samarbejdet omkring driften af elsystemet. Kort sagt har ICSmetoden følgende formål: Skabe overblik over hændelser i hele ENTSO-E ved en fælles metodologi. Sikre fælles klassifikation ved vurdering af systemsikkerhed i elsystemet. Give kendskab til årsager til forstyrrelser i elsystemet. Skabe en baggrund for nye tiltag, som kan forbedre systemsikkerheden. Forbedre dialogen mellem TSO'er. Der er endnu ikke udgivet en fælles ENTSO-E-rapport for For Danmark begyndte indberetningen i 2013 med indberetning af nogle af hændelsestyperne. I 2015 er der endvidere udarbejdet hændelsesopgørelse for 2014, som er videresendt til det europæiske samarbejde. Hændelserne skal indberettes på en skala på 4 niveauer (niveau 0 til 3), som beskriver, hvor alvorlig den enkelte hændelse er. Graden afhænger blandt andet af, hvor geografisk udbredt hændelsen er. Skala 0 Lokale afvigelser med lav påvirkning af driftssikkerheden. Skala 1 Alvorligere hændelser og hændelser, der påvirker mere end én TSO. Skala 2 Omfattende hændelser i et større område (synkronområde, ansvarsområde, nabo-tso'er). Skala 3 Større hændelser, der ender i blackout. Oversigten over hændelserne, som indgår i ICS-opgørelsen, er vist i Tabel 5 for 2013 og Kriterier Skala 0 Skala 1 Skala 2 Skala 3 Fejl på elementer i 2013: : 2 transmissionssystemet 2014:- 2014: 10 (HVDC) Tab af it-værktøjer 2014: 4 Overskridelse af spændingsniveauer 2014: : 3 Tabel 5. Oversigt over indberettede hændelser for Danmark i 2013 og Udviklingen af metodologien (version 2012 og 2013) fremgår af ENSTO-E's hjemmeside. 36

37 I 2013 blev der kun rapporteret på fejl på HVDC-anlæg. Derudover skulle man i 2013 indberette HVDC-hændelser som en "skala 0"-hændelse, men i 2014 blev vejledningen til denne type hændelse ændret til skala 1. Derfor ses et skifte i skalaændring for HVDC-fejl fra 2013 til Fejl på HVDC-kabler i Danmark bliver alle indberettet til ICS, da fejl på HVDC-kabler altid vil påvirke nabosystemerne. Det betyder, at de 12 hændelser i 2013 er sammenlignelige med de 10 hændelser i De 10 hændelser i 2014 var fordelt som 2 på Storebælt, 6 på Skagerrak og 2 på Konti-Skan. Energinet.dk begyndte først at indberette tab af it-værktøjer for Der er registreret 4 hændelser, hvoraf alle er placeret som skala 1. Ingen af hændelserne førte dog til afbrud af for brugere. Skala 1 er ved tab af it-værktøjer mindst 30 minutter. Tab af it-værktøjer kan føre til fejl og afbrud og vurderes som utilfredsstillende. Energinet.dk har taget en række initiativer for at nedbringe disse hændelser. Overskridelse af spændingsniveauer er en hændelse, som også indberettes for For høje spændingsniveauer optræder oftest i sommerperioden, hvor der er lavt forbrug, typisk morgen eller sen aften. Når problemet opstår i 5-15 minutter, registreres det som skala 0, og når problemet varer over 15 minutter, er det skala 1. Moderate hændelser med for højt spændingsniveau er en normal og typisk teknisk konsekvens i lavforbrugsperioder. Specielt i et område/land med stærke udlandsforbindelser og høj andel af decentral produktion. Nettet forsøges altid drevet ved så høj spænding som muligt for at minimere nettab, hvorfor der ikke er langt til alarmgrænsen. De spændinger, der ligger over grænsen, er næsten altid ganske små og er ikke bekymrende. Der er store fordele ved at have en fælles europæisk metode til at opgøre de systemmæssige hændelser, både i forhold til sammenligning og læring. Energinet.dk vil derfor målrette sit arbejde med hændelser mod fælles europæiske opgørelser og standarder Systembærende egenskaber Systembærende egenskaber er historisk fremskaffet via aktivering af termiske kraftværker. Energinet.dk har i mange år periodevis anvendt månedsudbud til indkøb af disse ydelser. Fra april 2014 er det fast procedure for hver måned at indkøbe de systembærende egenskaber for at skabe transparens om behov og aktivering. Ydermere kan tvangskørsler anvendes som et redskab til fremskaffelse af de systembærende egenskaber, hvor der ikke er en markedsmæssig aktivering af termiske kraftværker. Fra 2013 til 2014 var der en stigning i udgiften til tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber. Stigningen er helt overvejende i Vestdanmark, hvor omkostningen til tvangskørsler steg med ca. 50 pct. I Østdanmark var omkostningen nogenlunde den samme i 2014 som i Omkostningerne til tvangskørsler af kraftværker skyldes primært, at de lave markedspriser på el har medført, at kraftvær- 37

38 Mio. kr Tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber i Vestdanmark (DK1) Tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber i Østdanmark (DK2) Tvangskørsler i alt Tabel 6. Energinet.dk s årlige omkostninger til tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber kerne har haft mindre incitament til at køre, og dermed har der i perioder været behov for, at Energinet.dk beordrede specifikke værker i drift mod betaling for at sikre forsyningssikkerheden. En stigning i omkostningerne til tvangskørsler og indkøb af systembærende egenskaber er således ikke et udtryk for en akut presset driftssituation. Det er mere et udtryk for, at markedet for effekttilstrækkelighed (energimarkedet) har overskud af effekt, og derfor aktiveres de værker, som skal hjælpe med systemstabiliteten ikke nødvendigvis via markedet. I takt med at kraftværkernes driftsmønstre ændres, er der derfor behov for at tænke anderledes i forhold til at fremskaffe de nødvendige systembærende egenskaber. De systembærende egenskaber er en fælles betegnelse for en række egenskaber, der skal sikre den tekniske stabilitet af nettet. Ønsker om afvikling af værker og afviste revisionsønsker I 2014 har Energinet.dk afleveret en vurdering til Energistyrelsen omkring deres vurdering af konsekvensen af en lukning af Fynsværkets blok 7. Hovedkonklusionen på denne vurdering var, at det ikke var muligt at opretholde den normale standard i alle situationer på Fyn før, at en række netforstærkninger var gennemført, da disse er nødvendige for at sikre systemsikkerheden. Disse netforstærkninger forventes færdig i Det var dog også en indsigelse fra fjernvarmen i området. Det betød, at værket først må lukke ned i I 2014 har Energinet.dk haft en situation, hvor man har været nødt til at udskyde en planlagt revision af Nordjyllandsværkets blok 3, da en aktiv netkomponent, synkronkompensatoren i Tjele, brød sammen. Udskydelsen af revisionen skyldtes hensyn til systemsikkerheden Fejl i nettet Fejl på enkelte komponenter eller alarmsystemer leder sjældent til manglende levering af energi hos forbrugeren. Det skyldes, at der i tilfælde af fejl (især i transmissionsnettet) er en lang række andre værktøjer, som kan tages i brug for at sikre forsyningen til forbrugeren. Fejl på komponenter og alarmsystemer indgår alligevel i Energinet.dk's arbejde med elforsyningssikkerhed, da statistikker og viden på området kan bidrage til at holde øje med udviklingen og en mulig øgning i sammenhæng mellem komponentfejl og ikke-leveret energi. Formålet med dette arbejde er således ikke primært at sikre elforsyningssikkerheden, men at identificere fejl og årsager til fejl, som efterfølgende kan anvendes, dels i en 38

39 % Figur 13. Illustration af den procentvise fordeling af fejl i vekselstrømsnettet (HVAC), Kilde: DISTAC Lynnedslag Andre miljømæssige årsager Eksterne påvirkninger Drift og vedligehold Teknisk udstyr Andre Ikke kendt bedre Asset Management og dels i arbejdet med planlægning i forhold til forsyningssikkerheden. Selvom det er en meget lille andel af fejl i nettet, som får direkte forsyningssikkerhedsmæssige konsekvenser, medvirker viden om fejlrater m.v. til bedre at kunne vurdere og planlægge den fremadrettede systemsikkerhed. Oplysningerne om forstyrrelser og fejl indgår i det nordiske samarbejde DISTAC (Nordic Disturbance Statistic). DISTAC er en samarbejdsgruppe mellem de nordiske TSO'er, som udarbejder en årlig rapport om alle forstyrrelser og fejl, der har været i nettet over 100 kv i hele Norden, for både jævnstrøm og vekselstrøm. Gruppens analyser og statistik udgives i regi af ENTSO-E. 21 Formålet med DISTAC er at få en ensartet metode til at klassificere og beregne antallet af forstyrrelser og fejl i hele Norden. Det gør, at man kan følge trends, både nationalt og i Norden, og have mulighed for at sammenligne sit eget land med de andre landes statistik. Derudover er der også rig mulighed for at lære af andre landes erfaringer og løsninger. Rapportering på vekselstrømsnettet (High Voltage AC) Statistikken for HVAC-delen, "Nordic Grid Disturbance Statistics" er en grundig, teknisk hændelsesrapportering, der giver indblik i fejlhyppigheder, årsager, komponenter med mange fejl, leveringssikkerhed og andre nøgletal. Opgørelsen har været lavet siden Over hele perioden ligger Danmark generelt i den lave ende, hvad angår fejl på komponenter. Antallet af fejl i nettet var samlet 63 i 2013 på spændingsniveauet over 100 kv. Gennemsnitsantallet af fejl over de seneste 10 år ligger også på 63. For både Danmark og de andre nordiske lande ses en generelt svag nedadgående trend i antallet af fejl i forhold til anlægsmasse. Der er således ingen tegn på, at transmissionssystemets komponenter over den seneste 10-års periode er blevet mere fejlramte. Rapportering på jævnstrømsnettet (High Voltage DC) For Danmarks vedkommende omfatter jævnstrømsdelen helt overvejende en række udlandsforbindelser og Storebæltsforbindelsen. Statistikken fra DISTAC: "Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics" fortæller blandt andet om, hvordan de nordiske HVDC-forbindelser påvirkes af begrænsninger i nettet af tekniske årsager eller af fejl og vedligehold. I løbet af 2013 var der i Norden 65 fejl på HVDC-forbindelser (heraf 35 på forbindelser til/fra Danmark). Nogle af disse fejl ledte til lange udetider. Det kan tage timer, dage eller måneder at reparere HVDC-forbindelser, som det også var tilfældet i 2013 med de tre største hændelser i Norden, som var på Fenno-Skan1, Baltic Cable og NorNed (ingen af disse går til/fra Danmark). I 2014 forventes tallet at blive ca. 27 fejl til/fra Danmark ENTSO-E-rapporter: 22 Data for 2014 er endnu ikke konsistenstjekket med de øvrige TSO'er i DISTACsamarbejdet 39

40 Kontek Konti-Skan 1 Konti-Skan 2 Skagerrak 1 Skagerrak 2 Skagerrak 3 Storebælt % af teknisk Udetid grundet forstyrrelser kapacitet Udetid grundet vedligehold Begrænsninger af tekniske årsager 100 % Timer Import rådighed (DK1) Import rådighed (DK2) Central produk. rådighed Import rådighed (DK1) gns. Import rådighed (DK2) gns. Central produk. rådighed gns Figur 14. Oversigt over udetid/begrænsninger i pct. af teknisk kapacitet for hver HVDC-forbindelse til/i Danmark i 2013, fordelt på årsager. Data: Nordic HVDC Utilization and Unavailability Statistics 2013 Figur 15. Varighedskurver for rådighed på importkapacitet for henholdsvis DK1 (Vestdanmark) og DK2 (Østdanmark) sammenlignet med rådighed på centrale kraftværker i Kilde: Markedsdata, Energinet.dk og UMM'er (Urgent Market Messages) fra Nord Pool Spot. I sammenligningerne mellem alle de nordiske jævnstrømsforbindelser er det ikke forbindelser til Danmark, der har de største udetider. Dog kan det ses, at Konti-Skan 1 (det ældste kabel mellem Jylland og Sverige) har noget højere udetid end andre af de danske jævnstrømsforbindelser. Dette kabel er både begrænset grundet vedligehold, men også på grund af begrænsninger i de interne transmissionsnet (i Sverige eller Jylland). Den fælles nordiske statistik er, ligesom ved vekselstrømsdelen, et godt værktøj til at monitorere og sammenligne fejl og erhverve fælles erfaring til de bedste løsninger til udbedring. For at få en bedre fornemmelse for, hvordan den samlede rådighed har været på danske forbindelser i 2014 (bemærk at DISTAC-tal ovenfor er fra 2013), er der nedenfor lavet en supplerende varighedskurve for importkapaciteterne for henholdsvis Vest- og Østdanmark (Figur 15) Hændelser har betydning i beredskabssammenhæng Derudover arbejdes der også med hændelser i forbindelse med beredskabsarbejdet. Når beredskabet har været aktiveret, skal hændelsen indberettes til Energistyrelsen med beskrivelse af både hændelsesforløb og opfølgningspunkter. Af årsrapporterne om beredskab fremgår de hændelser, hvor det er vurderet, at væsentlige dele af beredskabet har været aktiveret. Hændelser som har betydning i beredskabssammenhæng i 2014: I marts 2014 var der en eksplosion på Energinet.dk's koblingsstation på Amagerværket, som betød, at ca forbrugere var uden strøm i kort tid. Det fremgår af Figur 15, at rådigheden på import kapacitet til Østdanmark ligger relativt højt på gennemsnitligt 91 pct., hvorimod der i 2014 har været flere begrænsninger på importkapacitet til Vestdanmark, hvor den gennemsnitlige rådighed har været nede på 75 pct. Til sammenligning har de centrale værker (samlet for Vestdanmark og Østdanmark) haft en gennemsnitlig rådighed på ca. 77 pct. 23 Bemærk, at data i varighedskurverne er sorteret uafhængigt af hinanden, hvorfor punkter lodret under hinanden ikke er fra samme time. 40

41 7. Fremadrettet udvikling(analyse og planlægning) 7.1 Effekttilstrækkelighed Effekttilstrækkelighed er en del af systemtilstrækkelighed og udtrykker, om der er tilstrækkelig effekt (produktionskapacitet) til at dække efterspørgslen på timeniveau. Det vil sige, effekttilstrækkelighed er systemets evne til at producere tilstrækkelig elektricitet til forbrugerne på de tidspunkter, hvor der er efterspørgsel. Modsat systemsikkerhed, der er bestemt af driften og designet af nettet, er effekttilstrækkelighed koblet tættere til markedet. Hvis markedet ikke kan fremskaffe tilstrækkelig effekt, vil priserne stige op mod et prisloft på euro/mwh (ca. 22,50 kr./kwh). I et ideelt marked vil forbrugerne reagere på denne pris og ønske at anvende mindre el. På længere sigt forventes det, at markedsmodellen udvikler sig hen mod et design, hvor den enkelte forbruger fastsætter sin maksimale betalingsvillighed direkte i markedet. På baggrund af denne betalingsvillighed kan man således frembringe en markedsbaseret løsning på effekttilstrækkelighedsproblematikken. Det er dog kun muligt i begrænset omfang på kort sigt. Energinet.dk har derfor fastsat en målsætning om, at niveauet for afbrudsminutter på grund af manglende effekttilstrækkelighed ikke må overstige 5 minutter for den gennemsnitlige forbruger i et gennemsnitsår. De 5 minutter svarer til det forventede teoretiske niveau beregnet for Østdanmark i dag Udvikling i faktorer der påvirker niveauet af effekttilstrækkeligheden Der er tre primære faktorer, der påvirker effekttilstrækkeligheden: Produktionskapacitet, udlandsforbindelser og udviklingen i nabolandene og elforbrug. Elforbruget Frem mod 2035 forventes en stigning i det samlede elforbrug. Den største stigning forventes at ligge hos nye typer forbrug, hvilket dækker over elbiler, varmepumper, elkedler samt Femernforbindelsen og elektrificering af jernbanenettet. 25 Denne udvikling i det samlede årlige elforbrug påvirker også det maksimale timeforbrug for fremskrivningsårene. Det betyder, at der fremadrettet forventes et større effektbehov i Danmark. På langt sigt forventes det, at effekttilstrækkelighed i langt højere grad bliver et markedsprodukt, hvor den enkelte forbruger selv bestemmer, hvad niveauet bør være. De første skridt til denne udvikling bliver taget i disse år igennem fjernaflæste målere og engrosmodellen. Fleksibilitet i forbrug kan virke som et kraftværk, der op- eller nedregulerer for at sikre ligevægt mellem elforbrug og elproduktion. Fleksibilitet og øget konkur- 24 Dagens niveau i Østdanmark med ca. 5. minutters afbrud pr. forbruger pr. år på grund af manglende effekt er det niveau, som Energinet.dk's effekttilstrækkelighedsmodel prognosticerer som gennemsnitligt realiserede afbrudsminutter på grund af effektmangel, hvis men gentog år 2013 fx gange. I praksis har der endnu ikke været afbrud af forbrugere på grund af manglende effekt. 25 Hertil kommer forbrug fra store datacentre som fx det af Apple annoncerede. Store datacentre er ikke med i fremskrivningen af elforbruget i Energinet.dk's analyseforudsæt-ninger for

42 GWh/år GWh/år Klassisk forbrug Individuelle varmepumper Femern og elektrificering af jernbanen Elkedler og store varmepumper Elbiler Figur 16. Årlig fremskrivning af brutto elforbrug for Danmark. Kilde: Energinet.dk's analyseforudsætninger 2015 rence på både produktions- og forbrugssiden vil i stigende grad kunne understøtte forsyningssikkerheden. Produktionskapacitet Energinet.dk's forventning til udviklingen i den termiske produktionskapacitet frem til 2035 er præget af, at nogle kraftværker forventes at lukke og nogle vil forventes omstillet til biomasse, hvor kapaciteten i højere grad vil blive bestemt på baggrund af varmegrundlaget. En stor del af de decentrale værker forventes at blive enten skrottet eller suppleret med biomassekedler med udelukkende varmeproduktion. For de centrale værker forventes det, at en stor del af værkerne vil omlægge til produktion på biomasse, samtidig med at værkerne levetidsforlænges. I den forbindelse forventes det, at de renoverede blokke samlet set får mindre eleffekt, da fokus er på at levere CO 2 -neutral varme. I fremskrivningen i Figur 17 indgår der strategiske reserver i en periode fra 2016 til og med I modsætning til den termiske produktionskapacitet forventes der en stigning i produktionskapaciteten på både vind og sol. Udviklingen i vindkapacitet forventes at være støt stigende frem mod 2035, og det er denne udvikling, der sikrer, at den samlede produktionskapacitet ikke kommer under niveauet fra For sol ses en stigning i kapaciteten frem mod Alt i alt forventes det, at der bliver færre termiske produktionsanlæg i perioden, hvilket, alt andet lige, vil have en negativ betydning for effekttilstrækkeligheden. Udlandsforbindelser og udviklingen i nabolandene Nedenfor gives en kort status på forventningerne til udviklingen i udlandsforbindelser. For bud på udviklingen i forbrug, produktion og udlandsforbindelser i vores nabolande henvises til ENTSO-E's hjemmeside. 26 Energinet.dk forventer en øget udlandskapacitet i løbet af de næste 7 år. COBRAcable, der er en elektrisk forbindelse mellem Vestdanmark og Holland på 700 MW, blev vedtaget i slutningen af 2013 og forventes at have første hele idriftsættelsesår i Udlandsforbindelsen i forbindelse med Kriegers Flak-havmølleparken forventes at muliggøre overførsel af op til 400 MW mellem Øst-danmark og Tyskland med første hele idriftsættelsesår i Forbindelsen vurderes at være central for sikringen af forsyningssikkerheden i Østdanmark fra 2019 og frem. Derudover er det potentielle projekt Viking Link, der er en MW forbindelse mellem Vestdanmark og England, indregnet i Energinet.dk's Analyse-forudsætninger , som forventes at have første hele idriftsættelsesår i Alt i alt forventes det, at der bliver flere udlandsforbindelser i perioden frem til 2035, hvilket, alt andet lige, vil have en positiv betydning for effekttilstrækkeligheden i Danmark. Rådighed på centrale kraftværker, udlandsforbindelser, vind og sol For vurdering af effekttilstrækkeligheden er det, udover for tyndp-2014/pages/default.aspx 42

43 GW 15 GW Centrale anlæg Vindkraft Decentrale anlæg og andre små producenter Sol Peak forbrug (10-års vinter) Figur 17. Energinet.dk's forventninger til udviklingen i produktionskapacitet Kilde: Energinet.dk's analyseforudsætninger 2015 suppleret med data fra Markedsmodel 2.0-projektet for centrale og decentrale kraftværker Import kapacitet Eksport kapacitet Figur 18. Energinet.dk's forventninger til udviklingen i import- og eksportkapacitet (uden Storebælt). Kilde: Energi-net. dk's analyseforudsætninger 2015 ventning til kapaciteter, også relevant at vurdere for effekttilstrækkeligheden, hvordan rådigheden på de tilgængelige kapaciteter er. For at give et eksempel på denne vurdering er der lavet en illustration af rådigheder på centrale kraftværker, vind, sol og udlandsforbindelser med data fra Som det fremgår af Figur 19, er der stor forskel på, hvor ofte kapaciteten er til rådighed for sikring af effekttilstrækkeligheden. Figuren viser, at den gennemsnitlige rådighed for vind og især sol ligger meget lavt i forhold til kapaciteten (streg ligger lavt i søjlen). For udlandsforbindeler er data opdelt mellem importkapacitet til Vestdanmark (DK1) og Østdanmark (DK2), da der i 2014 har været en relativt stor forskel mellem de to områder. Det fremgår ved, at den gennemsnitlige rådighed for Østdanmark ligger meget højere i søjlen, end den gør for Vestdanmark, som blandt andet har været præget af begrænsninger i importretningen på forbindelserne. For de centrale kraftværker ligger rådigheden i 2014 meget tæt på rådigheden på importkapaciteten i Vestdanmark. Anvendes viden om rådighed på de enkelte kategorier til en grov vurdering af den tilgængelige kapacitet for 2014, kan man få et illustrativt billede i stil med Figur 20. Figuren viser, at den lavere rådighed på vind reducerer vindkapaciteten væsentligt, mens rådigheden på centrale værker og udlandsforbindelser reduceres i væsentlig mindre grad. 27 Disse tal indgår ikke direkte i vurderingerne af rådigheder i modelberegningerne i dette års modelversion, men vil på sigt blive indarbejdet som en del af det statistiske grundlag for antagelserne i FSI-modellen. Denne simple metode tager dog ikke hensyn til den tidsmæssige sammenhæng, der er mellem data, og derfor modelleres rådigheden på en sandsynlighedsbaseret metode, som også tager hensyn til flere tidsmæssige sammenhænge Prognoser for effekttilstrækkelighed Beregningsmæssigt omsættes Energinet.dk's målsætning for effekttilstrækkelighed på følgende måde: Omsætning af målsætning: Den forventede risiko for ikkeleveret energi på grund af effektmangel skal fastholdes på dansk 2013-niveau svarende til 5 latente afbrudsminutter pr. år for en gennemsnitsforbruger. Dette gælder for både Østog Vestdanmark. Der henvises her til det beregnede danske 2013-niveau ud fra probabilistiske modelberegninger (FSI-modellen). Der menes således ikke det realiserede niveau i Metoden vurderes at give et godt bud på risikoen for afbrydelser. I Tabel 7 fremgår det, hvilke hovedforudsætninger der er anvendt. Disse forudsætninger er sammenlignelige med forudsætningerne, som anvendes i Markedsmodel 2.0. For beregningerne for Vestdanmark optræder der ingen effekttilstrækkeligheds-problemer i hverken 2018, 2020 eller 2025, da alle estimater ligger under 0,1 minut pr. år. I 2018 vurderes effekttilstrækkeligheden i Østdanmark at kunne holdes på samme niveau som i dag, hvilket svarer til gennemsnitligt 5 minutters afbrud pr. forbruger pr. år. Dette er dog 43

44 GWh/h Forbrug Rådighed på hed på hed på duktion pro- Rådig- Rådig- Vindpro- Solcelle 0 centrale værker importkapacitet importkapaciteduktion Gns. (DK1) (DK2) 0-10% 10-25% 25-75% 75-90% % GWh/h 18 Kapacitet Maks Centrale værker Vind Forbrug Maks. Kapacitet Gns Decentrale værker Sol Forbrug Import kapacitet Forbrug Figur 19. Illustration af variation i forbrug og kapacitet til rådighed i Variationen er illustreret med fraktiler for 10 %, 25 %, 75 % og 90 % 28 Kilde: Markedsdata 2014, Energinet.dk og UMM'er for centrale kraftværker, Nord Pool Spot. Figur 20. Illustration af justering af den installerede kapacitet med den gennemsnitlige rådighed. Figuren er kun illustrativ, da den ikke inkluderer data for de decentrale kraftværker, som her er justeret med samme rådighedsfaktor, som anvendes i FSI-modellen. Kilde: Energinet.dk's markedsdata og UMM for centrale kraftværker fra Nord Pool Spot Centrale værker (MW) Decentrale værker (MW) Vind (MW) Sol (MW) Udland (MW) DK DK Udland (ændringer) 2020 DK DK1-Holland +700 MW (COBRA) +DK1-Tyskland MW DK DK2-Tyskland +400 MW (KF) 2025 DK DK DK1-Tyskland +500 MW DK1-England MW Havarisandsynligheder Forskellig fra værk til værk. Revision på ca. 1 måned 8 % og revision på ca. 5 uger Følger vindprofiler Følger solprofiler 5 % for AC og 8 % for DC. Herudover er der risiko for, at der ikke er tilstrækkelig effekt i nabolandet. Tabel 7. Analysens hovedforudsætninger inklusive indkøb af 200 MW strategiske reserver for perioden 2016 til og med 2018, indtil Kriegers Flak-forbindelsen er etableret. Uden de 200 MW strategiske reserver vurderes niveauet at være 10 min/år. 28 For vind og sol er rådighed sat lig produktionen. Figuren viser eksempelvis, at 10 % af observationerne ligger i den øverste mørkeblå del af søjlen og 10 % i den nederste mørkeblå del. 50 % af observationerne ligger i den midterste grå del. Stregen illustrerer gennemsnitsværdien for hele året. Bemærk, at der ikke er data for decentrale værker, da de ikke indmelder reduceret kapacitet via UMM'er. I 2020 er niveauet af forsyningssikkerhed heller ikke kritisk med den forventede udvikling i nabolandene og vurderingen af indenlandsk kapacitet. En væsentlig underliggende forudsætning for denne udvikling er etablering af udlandsforbindelsen tilknyttet Kriegers Flak-havmøllepark. Det vil sige, i Østdanmark kan lukning af værker ud over det forventede eller forsinkelse af Kriegers Flak-udlandsforbindelsen medføre, at der skal nye initiativer til at holde forsyningssikkerhedsniveauet i Østdanmark. 44

45 Afbrudsminutter pr. år (forbrugsvægtet) MW Afbrudsminutter med strategiske reserver i Afbrudsminutter uden strategiske reserver i Øget kapacitetsbehov med stratgiske reserver ( ) Målsætning for afbrudsminutter pga. manglende effekt Øget kapacitetsbehov uden stratgiske reserver ( ) Figur 21. Illustration i den forventede udvikling i effektbehovet i Øst-danmark for at sikre målsætningen på 5 min/år med og uden indkøb af strategisk reserve fra Østdanmark (minutter/år) Vestdanmark (minutter/år) Metode 5 min/ år < 0,1 min/år 3 min/ år < 0,1 min/år 6 min/ år < 0,1 min/år Vægtede minutter inkl. blackout risiko Vægtede minutter inkl. blackout risiko Østdanmark LOLE antal timer, hvor der optræder et effektunderskud LOLP sandsynlighed for, at der optræder en time med effektunderskud 0,2 timer/ år 0,4 timer/ år 0,002 % 0,004 % Tabel 8. Vurdering af effektunderskud omregnet til forbrugsvægtede afbrudsminutter For ovenstående beregninger kan effekttilstrækkelighed også opstilles på andre måder. Dette gøres for, at det er nemmere at sammenligne resultaterne med andre analyser, som eksempelvis "Elforsyningssikkerhed i Danmark", som regner i LOLE-minutter eller andre lande, som har LOLE-minutter og EUE ikke-leveret energi. Dette fremgår af Tabel 9. Vurdering af effektunderskud i Vestdanmark omregnet til forskellige typer indikatorer for niveauet af forsyningssikkerhed for 2020 og 2025 er ikke vist i denne rapport, da der ikke optræder noget effektunderskud i simuleringerne, og derved bliver alle tal for Vestdanmark lig nul. EUE ikke-leveret energi pr. år 37 MWh/år 70 MWh/år Vægtede minutter ikke-leveret energi vægtet med forbruget i Østdanmark (ca. 25 MWh/min) Vægtede minutter inklusive risiko for blackout ovenstående plus en øget risiko for at effektunderskud medfører blackout 1 min/år 2 min/år 3 min/år 6 min/år Kapacitetsunderskud ved målsætning på 5 min/år (afrundet) - 50 MW 50 MW Tabel 9. Vurdering af effektunderskud i Østdanmark omregnet til forskellige typer indikatorer for niveauet af forsyningssikkerhed for 2020 og 2025 I Tabel 9, der viser forskellige tal for effektunderskud, er der også omregnet til et behov for ekstra kapacitet eller reduceret forbrug (sidste linje). Denne tilføjede effekt udgør Energinet. dk's bedste bud på effektbehovet for at kunne leve op til målsætningen på 5 afbrudsminutter pr. år. Dette gøres på følgende måde: Hvis gennemsnittet af alle genberegninger viser, at risikoen for effektmangel ikke er i overensstemmelse med forsyningssikkerhedsmålsætningen, tilføjes produktionskapacitet i modellen, indtil målet atter er opfyldt. Figur 21 viser for Østdanmark sammenhængen mellem forventede afbrudsminutter pr. år på grund af effektmangel, målsæt- 45

46 Faktaboks om FSI-modellen FSI-modellen er oprindeligt udviklet i 2011 af Energistyrelsen (SISYFOS), men er i de forgangne år blevet modificeret af Energinet.dk. Modellen er regnearksbaseret og tager udgangspunkt i forbrugs-, vind- og solprofiler. Både udbuds- og efterspørgselssiden modificeres efter de anvendte forudsætninger til at simulere et fremtidigt år. Modellen er baseret på såkaldt Monte Carlo-simulering, der med mange beregningsgentagelser af et specifikt år simulerer hændelser i elsystemet, der kan føre til elmangel. De deterministiske værdier overlejres dermed med stokastisk udfald bestemt af givne sandsynligheder. Der gennemløbes et antal gennemregninger, så der beskrives en form for gennemsnitssituation. FSI-modellen medtager effekt af udlandsforbindelser, men inddrager ikke det interne net. Metoden vurderes at give et godt bud på risikoen for afbrydelser. Det skal dog nævnes, at simuleringen foretages på timebasis, og at variationer inden for den enkelte driftstime ikke indgår i simuleringen. Modellen bygger på repræsentative historiske timedata for forbrug og fluktuerende produktion (vind og sol), som fremskrives med Energinet.dk's analyseforudsætninger til det år, der analyseres. Den fleksible produktion simuleres sådan, at ethvert kraftværk har en risiko for at være utilgængeligt (fx på grund af havari) i en given time, imens udlandsforbindelser enkeltvis kan havarere, eller alle forbindelser til et nabo-område kan falde ud på samme tid på grund af utilstrækkelig effekt i nabo-området. Baseret på flere års data og et stort antal genberegninger udregnes risikoen for, at produktionen ikke kan dække forbruget ved de forskellige alternativer og dermed behovet for strategiske reserver. ningen på 5 afbrudsminutter pr. år og behovet for kapacitet for at opretholde målsætningsniveauet. Derved illustrerer figuren blandt andet resultaterne fra Tabel 9. Beregningerne bygger for 2018 på Energinet.dk's analyseforudsætninger og tager hensyn til køb af 200 MW strategiske reserver i perioden 2016 til og med Resultaterne er afrundet til nærmeste 50 MW. Ved etableringen af Kriegers Flak-udlandsforbindelsen ultimo 2018 forsvinder dette behov. Det skal bemærkes, at leverancen af de ekstra MW kan leveres af både produktionsanlæg og forbrugsfleksibilitet. Samlet set er der stor forskel i de to landsdele. I Vestdanmark er der et højt niveau af effekttilstrækkelighed fremadrettet, mens der i Østdanmark ikke skal ændres meget på forudsætningerne, før der er risiko for et reduceret niveau af effekttilstrækkelighed. I 2025 er billedet det samme; i Vestdanmark er der tilstrækkelig kapacitet, mens der i Østdanmark er et lille underskud. Det skal understreges, at modelberegninger af sjældne hændelser er forbundet med væsentlig usikkerhed. Resultaterne skal således tolkes på et afrundet niveau. Det er særlig usikkert, om et kraftværk lukkes i fx 2018 eller Ovenstående resultater er bedste bud på en fremtidig udvikling Sammenligning med andre prognoser for effekttilstrækkelighed I 2014 blev det fremtidige niveau af forsyningssikkerhed beregnet i Energistyrelsens rapport "Analyse af elnettets funktionalitet". I denne rapport fremlægges en række prognoser for elforsyningssikkerhedniveauet i Danmark for årene 2020 og 2025 suppleret med elforsyningssikkerhedniveauet i scenarier for 2035 og Prognoserne fra denne rapport viser, i lighed med tallene i indeværende rapport, at elforsyningssikkerheden i Danmark i 2020 forventes at være på samme niveau som i dag. Dog kan effekttilstrækkeligheden i Østdanmark i 2020 blive 46

47 Østdanmark (minutter/år) Vestdanmark (minutter/år) Rapport Metode Elforsyningssikkerhed i Danmark (Energistyrelsen) Redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015 (Energinet.dk) Elforsyningssikkerhed i Danmark (Energistyrelsen) Redegørelse for elforsyningssikkerhed 2015 (Energinet.dk) 0,15 min/år - 1,5 min/år (< 1,1 min/år) 15 min/år (< 1,1 min/år) - 5 min/år 3 min/år 6 min/år < 0,1 min/år - < 0,1 min/år 0,7 min/år - < 0,1 min/år < 0,1 min/år < 0,1 min/år Vægtede minutter inkl. blackout risiko Vægtede minutter inkl. blackout risiko Vægtede minutter inkl. blackout risiko Vægtede minutter inkl. blackout risiko Tabel 10. Sammenligning af resultater fra denne redegørelse og rapporten "Elforsyningssikkerhed i Danmark" (Data er fra den nationale beregning. I parentes er angivet den regionale beregning), Energistyrelsen dårligere end målsætningen på 5 minutters afbrud i gennemsnit pr. år, hvis ikke Kriegers Flak-forbindelsen idriftsættes inden. Siden analyserne i rapporten "Analyse af elnettets funktionalitet" blev lavet i 2014 har Energistyrelsen igangsat et projekt med det formål at opdatere status for effekttilstrækkelighed i Danmark i dag, i 2020 og i Dette er blevet til rapporten Elforsyningssikkerhed i Danmark, hvori analyserne er i tråd med tidligere vurderinger og vurderinger i indeværende rapport. I afrapporteringen af "Elforsyningssikkerhed i Danmark" konkluderes blandt andet: Det danske elsystem gennemgår en udvikling, hvor der bliver flere udlandsforbindelser, mere vindkraft og solcelleproduktion og mindre central og decentral kapacitet. Derfor bliver afhængigheden af udlandet større over tid. Dette er ikke i sig selv et problem for forsyningssikkerhedsniveauet, men det bliver mere afgørende at sikre tilgængeligheden af udlandsforbindelserne og den kapacitet, der findes på den anden side af forbindelserne. Der forekommer i den nationale beregning effektmangel i Østdanmark i hele perioden. Hyppigheden af effektmangel får dog først en bekymrende størrelse efter Der forekommer effektmangel i Vestdanmark omkring 2025, dog af en meget begrænset størrelse. Effektmangel forekommer ikke kun under spidslastforbrug og vindstille vejr. Derfor er traditionelle effektbalancer ikke særlig gode til at sige noget om effekttilstrækkeligheden. Beregningerne i de to analyser går meget godt i tråd med hinanden. Der ses en mindre afvigelse i vurderingerne for Østdanmark i 2020 og 2025, hvor vurderingerne i Forsyningssikker- 47

48 Holland Tyskland Belgien Luxembourg Frankrig Schweiz Østrig Antal timer pr. år med effektunderskud (LOLE) Holland Tyskland Belgien Luxembourg Frankrig Schweiz Østrig Figur 22. Illustration af resultaterne for 2015/2016 i den fælles beregning for effekttilstrækkelighed i det pentalaterale samarbejde. Kilde: Generation Adequacy Assessment, Pentalateral Energy Forum, Support Group 2, 2015 Pentalateral Energy Forum Regionale effekttilstrækkelighedsberegninger Antal timer pr. år med effektunderskud (LOLE) Den første regionale rapport og analyse af effekttilstrækkelighed er udarbejdet af det Pentalaterale Energy Forum bestående af TSO'er fra Frankrig, Schweiz, Østrig, Tyskland, Belgien, Luxembourg og Holland. Rapporten er et vigtigt første skridt for de europæiske TSO'er hen imod en fælles evaluering af effekttilstræk-kelighed, hvor synergier og samarbejde i regionerne tages med i betragtningen. Analysen af den regionale effekttilstrækkelighed er baseret på en probabilistisk metode med timeopløsning for året 2015/2016 og året 2020/2021. Modellen i studiet er fuldt ud i tråd med den metode, som der arbejdes på i ENTSO-E og dermed det roadmap, som er udlagt for det fælles TSO-projekt i ENTSO-E (TF ADAM). Resultaterne i analysen er konsistente med de nationale studier, det vil sige, der er effektproblemer i Frankrig og Belgien i vinteren 2015/2016 grundet lukning af mange termiske enheder, som ikke kan opfylde de nye emissionskrav fra 2016, eller som ikke er økonomisk bæredygtige. Effekttilstrækkeligheden forventes at blive forbedret frem mod 2020/2021 grundet planlagte tiltag i de berørte lande. Modelleringen af effekttilstrækkelighed i regionen viser endvidere, at det er helt centralt for forsyningssikkerheden for langt de fleste lande i regionen at udnytte den værdi, der er i udvekslingsforbindelserne. Dog viser beregningerne også, at Belgien og Frankrig har tilstrækkelighedsproblemer samtidigt i nogle af situatio-nerne med kolde vintre. Både TSO'erne Elia (Belgien) og RTE (Frankrig) har valgt fremadrettet at inkludere viden fra disse regionale studier i deres egne nationale studier. hedsredegørelsen ligger mellem den nationale og regionale beregning. 29 Forskellen mellem værdierne i den nationale beregning og Forsyningssikkerhedsredegørelsen skyldes blandt andet en forskel i modelleringen af, hvornår den ene blok på Kyndbyværket lukker, og hvor meget decentral kapacitet der indgår i beregningerne. 7.2 Nettilstrækkelighed Med nettilstrækkelighed menes nettets evne til at kunne aftage produktion og import fra nabo-områderne og levere den nødvendige el til de danske forbrugere og som eksport i det internationale marked. Både i normale driftssituationer, hvor nettet er intakt, og under revision samt i situationer, hvor der er rimeligt forventelige fejl og afbrud i nettet, skal den nødvendige effekt kunne leveres via elenettet. Dimensionering og design af infrastrukturen har således afgørende betydning for den samlede elforsyningssikkerhed. Transmissionsnettet skal kunne opsamle og aftage store mængder elproduktion fra både udlandsforbindelser, kraftværker og områder med stor vindproduktion og levere effekten ud 29 Metoden anvendt i denne redegørelse er primært en national beregning, hvor der er inkluderet nogle enkelte andre områder, og derved er metoden en mellemting mellem den nationale og den regionale beregning fra "Elforsyningssikkerhed i Danmark". 48

49 til de underliggende net (distributionsnettet) og nabolande, hvor efterspøgslen er. Udfald i transmissionsnettet kan derfor påvirke mange forbrugere. Transmissionsnettet i Danmark både 400 kv-nettet og 132 kv- og 150 kv-nettet er derfor grundlæggende opbygget med redundans gennem ringstrukturer, så forsyningen til alle stationer kan opretholdes ved udfald af enhver enkeltforbindelse. Danmark har i dag et stærkt og generelt tilstrækkeligt transmissionsnet, hvad blandt andet afbrudsstatistikken også vidner om (se afsnit 6.1). Dette har udover værdien for elmarkedet også en stor værdi for forsyningssikkerheden. Hvis først netudviklingen "kommer bagefter" og bliver utilstrækkelig i forhold til fx indpasning af vedvarende energi, nye udlandsforbindelser eller lukning af kraftværkskapacitet, kan det på grund af en forholdsvis lang etableringstid tage mange år, før udfordringerne ved et utilstrækkeligt net er løst Transmissionsnettet skal planlægges til fremtidens behov Den daglige drift af elsystemet skal kontinuerligt leve op til internationale driftssikkerhedskriterier om, at det overordnede elsystem skal kunne klare udfald af en vilkårlig enhed (netanlæg, produktionsenhed eller udlandsforbindelse) uden mærkbare konsekvenser for sikkerhed, forsyning og udveksling. Nettet er ofte den begrænsende faktor, for hvilke "håndtag", der er til rådighed i driften af elsystemet og hermed hvor effektivt og sikkert elsystemet kan drives. Det tager typisk mange år fra den første planlægning til en ny netforbindelse kan idriftsættes. Fremtidens netbehov skal således forudsiges og planlægges langt frem i tiden. Den fremtidige driftssikkerhed er derfor stærkt afhængig af en god planlægning af det fremtidige transmissionsnet, der sikrer, at de nødvendige udbygninger kan ske i takt med, at der opstår behov. En tilstrækkelig, rettidig og samtidig omkostningseffektiv planlægning afhænger derfor af kvaliteten af de prognoser for forbrug, produktion og udveksling samt de netplanlægningskriterier, der anvendes. Energinet.dk udarbejder hvert andet år en netudviklingsplan, der beskriver de forventede om- og udbygninger i det nationale transmissionsnet for de kommende 20 år. På baggrund heraf detailplanlægges transmissionsnettet løbende, efterhånden som behovet for forstærkninger og ombygninger opstår. Både den langsigtede planlægning og detailplanlægningen er baseret på fastlagte internationale planlægningskriterier, der skal sikre løsninger, som giver et tilstrækkeligt net, så: Forsyningssikkerheden opretholdes Ny VE-produktionskapacitet kan indpasses Markedsfunktionen, de beredskabsmæssige forhold og eventuelle ministerielle pålæg kan understøttes I netdimensioneringen tages der, ud over tilstrækkeligheden, også hensyn til systemsikkerheden (se afsnit 7.3) og beredskab (se afsnit 7.6). 49

50 7.2.2 Dimensionering af transmissionsnettet Netplanlægningen er primært baseret på deterministiske metoder. Dette er dels en veletableret praksis, som erfaringsmæssigt giver et robust net med en god forsyningssikkerhed, og er dels i overensstemmelse med metoder og driftsmæssige krav i gældende internationale regler. Desuden vil udfald i transmissionsnettet kunne berøre et stort antal forbrugere i længere tid, hvilket vurderes ikke at være samfundsmæssigt acceptabelt. Nettet er dimensioneret til at kunne klare udfald af den største enhed (dimensionerende enhed). Dette kaldes, at nettet har N-1 sikkerhed. De internationale driftskriterier kræver endvidere at efter et sådant udfald skal systemet være klar til endnu et udfald efter 15 minutter. Dimensionering af transmissionsnettet er derfor ikke lagt an på at finde et probabilistisk optimum. Netdimensioneringen består i stedet i at finde de løsninger, der sikrer opfyldelse af netdimensioneringskriterierne med de samlet set laveste omkostninger. Etableringen af nyt net søges optimeret bedst muligt under hensyntagen til de driftsmæssige krav, som eltransmissionsnettet skal opfylde. Det tilstræbes at udnytte den eksisterende infrastruktur mest muligt ved i kritiske situationer at gå så tæt på de driftsmæssige grænser, som det er forsvarligt at gøre. Ny teknologi gør det muligt at gå tættere til grænserne, og disse muligheder søges indarbejdet i både planlægningen og driften. Dette kan fx være at sammentænke vindens afkøling af luftledninger eller ved sammentænkning af fejlhændelser og brugen af kablers dynamiske egenskaber. Som beskrevet i kapitel 4 har mange kraftværker en stedbunden rolle i forhold til både systemtilstrækkelighed og systemsikkerhed. Kraftværkslukninger skal derfor gerne kunne prognosticeres mange år frem i tiden for rettidigt at kunne udbygge en tilstrækkelig infrastruktur til, at den lokale produktionskapacitet kan undværes. Den geografiske placering af de indenlandske produktionsenheder og reserver får således stor betydning Transmissionsnettets sundhedstilstand Asset Management Tilstrækkelig og sikker elinfrastruktur handler ikke blot om rettidig planlægning af nyt net, men også om en rettidig og omkostningseffektiv vedligeholdelse af den eksisterende elinfrastruktur. I 2012 opkøbte Energinet.dk alle de regionale net (132/150 kv), 30 så Energinet.dk i dag ejer hele det danske transmissionsnet over 100 KV. Energinet.dk bliver overdraget den endelige drift af de regionale net fra 20. august Med driftsoverdragelsen bliver Energinet.dk's anlægsmasse på elsiden forøget med 400 pct. Energinet.dk går hermed fra at varetage driften af ca. 25 transformerstationer til ca Denne markante forøgelse i anlægsmasse har givet anledning til at iværksætte et omfattende Asset Management program for yderligere at effektivisere og systematisere vedligehold af elinfrastrukturen. 30 Energinet.dk ejede i forvejen det nordsjællandske regionale transmissionsnet (tidligere NESA-net), som blev købt af DONG Energy i

51 Kritikalitet 5 Kritikalitet 4 Kritikalitet 3 Kritikalitet 2 Kritikalitet 1 Tilstand 1 Tilstand 2 Tilstand 3 Tilstand 4 Tilstand 5 Figur 23. Helbredsmatrice Energinet.dk's Asset Management arbejder hen mod en risikoog tilstandsbaseret tilgang til aktiver, investeringer og reinvesteringer ved at vurdere alle aktiver ud fra både tilstand (fx levealder) og kritikalitet (hvor vigtig er komponenten for forsyningssikkerhed og funktionalitet i det samlede net). Figur 23 er en illustration af en sådan "helbredsmatrice". De enkelte komponenter har således forskellige niveauer af "serviceeftersyn" og "reinvesteringsplanlægning" afhængigt af, om komponenten er i grøn, gul eller rød. Samlet forventes denne tilgang at kunne styrke planlægningen af tiltag og investering, reducere vedligeholdsomkostninger og i sidste ende styrke forsyningssikkerheden ved altid at have rettidige foranstaltninger på plads. Energinet.dk ligger allerede i dag højt i internationale benchmarks som fx E3Grid og ITOMS, der vurderer forskellige dele af TSO'ers omkostningseffektivitet. Energinet.dk forventer, at det omfattende Asset Management program fremover vil medvirke til at fastholde Energinet.dk i toppen af disse internationale benchmarks. 7.3 Systemsikkerhed Systemsikkerhed er elsystemets evne til at håndtere pludselige driftsforstyrrelser. Systemet skal være robust og kunne klare udfald af kraftværker og forbindelser, uden at det samlede system påvirkes eller bryder sammen (blackout). Systemsikkerhed handler om dynamikken i systemet, lige når fejlen sker og i sekunderne derefter, mens systemtilstrækkelighed handler om statiske analyser af om produktion og infrastruktur er tilstrækkelig til at dække efterspørgslen. I løbet af det sekund, hvor fejlen sker, ændres spænding og frekvens momentant, og systemet responderer for at få spænding og frekvens tilbage inden for acceptable grænser. Lykkes dette ikke, så risikerer man en ukontrollerbar situation, som kan ende i blackout. Der sker jævnligt forstyrrelser i systemet, men systemet er designet til øjeblikkeligt at lokalisere og begrænse skaden (så fx kun den fejlramte komponent falder ud) og genetablere spænding og frekvens. Dermed er resten af systemet beskyttet og kan køre videre. Systemet er designet til at kunne håndtere enkeltstående udfald af største enhed. Efter fejlen skal systemet inden for et kvarter bringes i en tilstand, hvor en ny største fejl kan håndteres. Der hvor systemsikkerheden primært udfordres er, når større og samtidige fejl og hændelser opstår. Her er der risiko for, at fejlen ikke kan begrænses, men spreder sig til hele systemet, som dermed kollapser fx i form af blackout i en hel landsdel. Når vi har set de store strømafbrud eller kritiske situationer, så har det været i forbindelse med flere store og samtidige fejl eller hændelser. Altså situationer, som sjældent optræder, og som er svære at forudse, men som har store konsekvenser, hvor en stor del af landet er uden strøm. De få store strømafbrud på transmissionsniveau, som Danmark har oplevet de seneste 20 år (i 2002 og 2003), ses tydeligt i afbrudsstatistikkerne (se afsnit 6.1). Det er ikke omkostningseffektivt at designe systemet 51

52 til at modstå alle tænkelige fejl. Det er dog ved de sjældne, men store fejl, at der er størst risiko for omfattende afbrud. Det er derfor vigtigt med en målrettet indsats for at vurdere disse risici og iværksætte forebyggende tiltag i den, grad dette vurderes omkostningseffektivt Reserver og systembærende egenskaber I et elsystem skal elproduktionen og elforbruget hele tiden være i balance. Ændringer i forbruget og forstyrrelser på produktionsanlæg påvirker balancen i systemet og forårsager frekvensafvigelser i nettet. Behovet for systemydelser (herunder reguleringsreserver) er dynamisk hen over året, både hvad angår mængder, og hvad angår karakteren af systemydelser, ligesom der er regionale forskelle mellem Øst- og Vestdanmark. Systemydelserne, som købes hos elproducenter og elforbrugere i Danmark og i vores nabolande, anvendes til forskellige formål, og der stilles derfor forskellige krav til, hvordan ydelserne skal leveres. 31 Ud over reserverne har Energinet.dk behov for en række øvrige funktionaliteter.. En del af disse tekniske egenskaber kaldes under ét systembærende egenskaber, der på forskellig vis sikrer driften af elsystemet og som ikke kan handles som effekt eller tilvejebringes i reservemarkederne. 31 Disse krav er reguleret i ENTSO-E CE Operation Handbook Policy 1, Nordel System-driftsaftalen og Energinet.dk's forskrifter for nettilslutning. I Danmark er vi gået fra et system, som var bygget på centrale kraftværker som elsystemets rygrad, til et system der er stadig mere domineret af decentral produktion, vindkraft og udlandsforbindelser. Med reduktion af den centrale kraftværkskapacitet ændres samtidig basis for tilvejebringelse af de systembærende egenskaber, som Energinet.dk skal bruge for at sikre elsystemets drift. En del af de nuværende funktionalitetskrav blev udformet, da centrale kraftværker var de primære elproducenter døgnet rundt. Det er ikke givet, at de samme krav sikrer opfyldelse af behovet i dag, hvor det ikke er ualmindeligt, at der blot er 1-2 centrale kraftværker i drift i hvert prisområde. Det er imidlertid vigtigt at se på, hvordan denne funktionalitet skal tilvejebringes i fremtiden. Derfor er der igangsat flere analyser i forlængelse af Markedsmodel 2.0-projektet og Systemydelsesstrategi for at undersøge, hvordan vi kan tilvejebringe behovet for funktionalitet i fremtidens elsystem, og hvordan Energinet.dk's aktive netkomponenter som fx synkronkompensatorer spiller ind på et marked i konkurrence Energinet.dk's strategi for systemydelser I takt med at andelen af vedvarende energi fra fluktuerende energikilder stiger, bliver systemydelserne stadig vigtigere for at bevare en høj forsyningssikkerhed, da der opstår flere fluktuationer i produktionen, som skal balanceres. Samtidig får de store kraftværker færre driftstimer, og deres udbud af systemydelser er under forandring. Blandt andet derfor har Energinet. dk udarbejdet en strategi for systemydelser for perioden Helt overordnet er det Energinet.dk's mål at sikre velfun- 52

53 gerende markeder og indkøb af systemydelser og dermed muliggøre afsætning for danske aktører og sikre adgang til nødvendige ressourcer. Strategien koncentrerer sig om tre principper: Internationalisering, som både giver mulighed for at skaffe systemydelser fra udlandet og styrker de danske leverandører gennem større af-sætningsmuligheder. Konkurrence, herunder at give bedre mulighed for at nye teknologier og leverandører kan deltage i konkurrencebaserede indkøb og sikre, at alle væsentlige leverancer til elsystemet prissættes korrekt. Transparens, herunder at give bedre indsigt for markedsaktørerne og potentielle nye leverandører i Energinet.dk's interne processer og stille mere information om markederne til rådighed fx omkring fremtidige behov. Alle tre principper er lige vigtige, og den nævnte rækkefølge skal derfor ikke ses som udtryk for en prioritering af principperne i forhold til hinanden Dynamiske analyser Overordnet set anvender Energinet.dk simulering og analyse til undersøgelse af robustheden af elsystemet, herunder identifikation af potentielle sårbarheder i systemsikkerheden. Begrebet systembærende egenskaber er tæt forbundet med elsystemets dynamiske respons under og efter en driftsforstyrrelse, fx i forbindelse med en kortslutning i transmissionsnettet. For at kunne analysere denne respons har Energinet.dk i samarbejde med blandt tekniske eksperter hos kraftværker og vindmølleproducenter udviklet detaljerede modeller af systemets komponenter, og hvordan de er bundet sammen. Denne modellering bliver løbende valideret for at sikre, at systemets respons bliver modelleret så realistisk som muligt. Simuleringer af systemets dynamiske respons kaldes dynamiske analyser. I dynamiske simuleringer undersøges typisk, hvorledes de elektriske forhold påvirkes under en driftsforstyrrelse, fx stabilitetsforhold for produktionsanlæg og HVDC-forbindelser m.m. Analyserne anvendes desuden ved vurdering af tilstrækkeligheden af det aktuelle og fremtidige niveau for systembærende egenskaber samt ved valg og dimensionering af supplerende tiltag. Endelig indgår forskellige former for simulering og analyse ved udarbejdelsen af tekniske forskrifter og driftsinstrukser med henblik på opretholdelse af systemsikkerheden Systemsikkerhed på tværs af grænser Systemsikkerhed er i høj grad også et internationalt spørgsmål. Det vestlige Danmark indgår i synkronområdet, som dækker det kontinentale Europa, og det østlige Danmark indgår i det nordiske synkronområde. Der er detaljerede regler og aftaler, som sikrer systemsikkerheden i de synkrone områder og mellem synkronområder, og Danmark ligger på en sådan grænse. Ligesom det er vigtigt, at lokale forstyrrelser ikke spreder sig til hele Danmark, så er det også vigtigt, at problemer i ét land ikke spreder sig til hele synkronområdet. Det er en af grundene til, at internationale regler og aftaler er vigtige. At problemer kan 53

54 Sandsynlighed 1 gang pr. år 1 gang pr. 10 år 1 gang pr. 100 år 1 gang pr år 1 gang pr år Moderat Større Kritisk Lav risiko Medium risiko Katastrofal Høj risiko Sandsynlig Sjælden Usandsynlig Meget usandsynlig Ekstrem usandsynlig Figur 24. Risikodiagram over kritiske situationer. På x-aksen: Konsekvens af den kritiske situation (strømafbruddets størrelse og varighed). På y-aksen: Sandsynlighed angivet som forventet antal år mellem en hændelse indtræffer. Begge skalaer er logaritmiske Konsekvens, MWh sprede sig til nabolande, så vi blandt andet i 2003, hvor flere samtidige fejl i Sverige endte med også at forårsage strømafbrud i det østlige Danmark. I 2006 spredte fejl i Tyskland sig til hele det kontinentale synkronområde, som blev delt op i tre områder. Danmark var i det område med effektoverskud og undgik det store blackout, hvor mere end 15 millioner forbrugere i Europa mistede strømmen. Energinet.dk deltager aktivt i at sikre et stærkt regionalt og europæisk samarbejde omkring både drift- og planlægning, hvilket er essentielt for en fortsat høj systemsikkerhed i et stadig mere internationalt integreret elsystem (se mere i både Kapitel 5 om internationalt samarbejde og afsnit 7.5 omkring den daglige drift) Styrket arbejde med risikovurdering af systemsikkerhed I Danmark har vi tidligere oplevet blackout, og det er nærmest umuligt at undgå, at det vil ske igen. Ved tilpas uheldige omstændigheder vil der altid kunne opstå risiko for systemsammenbrud. Kunsten er at forebygge og at begrænse omfanget, når det sker. Det sker først og fremmest gennem den løbende forbedring af de eksisterende foranstaltninger som fx effektive driftskriterier, god håndtering af reserver og systembærende egenskaber, sikring af hurtig genetablering ved afbrud, velfungerende internationalt samarbejde og aftaler og løbende beslutningsstøtte gennem dynamiske analyser og risikovurderinger. Et nyere tiltag er tværgående analyser af systemsikkerhed, som tager udgangspunkt i de mest kritiske situationer. At få et fuldstændigt og nøjagtigt billede af den samlede systemsikkerhed er praktisk talt umuligt. Dette vil kræve et komplet overblik over alle mulige hændelser og deres præcise sandsynlighed. Alligevel kan man opnå et anvendeligt overblik ved at fokusere på de mest kritiske situationer. Det gør man blandt andet for at afdække systemets væsentligste sårbarheder. Energinet.dk anvender et risikodiagram i systemsikkerhedsvurderinger, hvor kritiske situationer placeres i diagrammet efter deres sandsynlighed og konsekvens (Figur 24). Man kan forestille sig uendelig mange kritiske situationer, som i teorien kan lede til strømafbrud, men som næsten alle er meget usandsynlige og/eller kun giver anledning til mindre afbrud. De situationer, som er mest kritiske, og som sætter niveauet for systemsikkerhed, er de situationer, som har medium eller høj risiko. En kritisk situation med en risiko, der svarer til 15 minutter pr. år i gennemsnit, svarer ca. til det nedre venstre hjørne af det røde område (høj risiko) i Figur 24. Kritiske situationer med høj risiko skal håndteres omgående. Hvis en kritisk situation beregnes til at ligge i det gule område medium risiko, så undersøges situationen nærmere med henblik på eventuel handling. Arbejdet med systematiske analyser og konkrete beregninger på kritiske situationer, som placeres i risikodiagrammet, er under løbende udvikling i Energinet.dk. Metoden er udarbejdet, og der er foretaget tilfredsstillende testanalyser. Analyserne 54

55 tager udgangspunkt i de kritiske situationer, som eksperter vurderer, er de mest alvorlige og realistiske. Disse kritiske situationer analyseres i detaljer, og deres placering i risikodiagrammet beregnes. Deres placering i diagrammet vil afhænge af, hvor ofte man forventer at risikere at stå i den kritiske situation, og hvordan den kritiske situation falder ud. Analyserne beregner fx sandsynligheden for, at en kritisk situation fører til blackout. De hidtidige analyser på den danske systemsikkerhed har ikke afsløret situationer med høj risiko. Resultaterne fra testanalyserne indikerer, at vi har kritiske situationer liggende omkring grænsen mellem lav og medium risiko i Danmark, hvilket er forventeligt. Analyserne vil løbende blive udvidet med flere kritiske situationer og erfaringerne fra de detaljerede analyser vil blive brugt til øget forståelse og forbedringer af systemsikkerheden. 7.4 Informationssikkerhed Øget it- og informationsanvendelse har skabt store udviklingsmuligheder i elsektoren, forretningsmæssigt og teknologisk, og er en af de væsentlige forudsætninger for, at det kan lade sig gøre at integrere store mængder vedvarende energi, både omkostningseffektivt og forsyningssikkert. Den større afhængighed af IT betyder dog også, at elsystemet får indbygget en større sårbarhed. Det er derfor relevant at udvide begrebet systemsikkerhed til eksplicit at omfatte informationssikkerhed. Et moderne elsystem skal fx være designet og planlagt til at forebygge og modstå ondsindede dataangreb, der potentielt ville kunne medføre en kritisk situation for elforsyningen. Informationssikkerhed defineres som værende alle de sikkerhedsforanstaltninger, der har til formål at beskytte informationsaktiver, hvad enten det er fysiske, elektroniske eller mundtlige informationer. Informationssikkerhed er altså mere end it-sikkerhed, men i takt med at IT anvendes til flere opgaver, vil størstedelen af arbejdet med informationssikkerhed omfatte it-sikkerhed. De tre overordnede mål for arbejdet med informationssikkerhed er sikring af tilgængelighed, integritet og fortrolighed. Tilgængelighed vil sige, at systemer, data og informationer om en transaktion og dens baggrund skal kunne tilgås, når der er brug for det. Dette er den hyppigst forekommende problemstilling og kan fx være tab af it-værktøjer til monitorering af elsystemet på grund af tekniske fejl i kontrolsystemet. Integritet betyder, at ingen uvedkommende har foretaget ændringer. Fortrolighed betyder, at ingen uvedkommende har haft adgang til systemer eller data m.v. Alle tre mål er vigtige. Snævert set i forhold til forsyningssikkerheden er det især vigtigt med tilgængeligheden af de kritiske styringssystemer, og at der kan stoles på dataintegriteten. Brist i forhold til informationssikkerhed har historisk ikke haft alvorlige konsekvenser for den danske elforsyning. Der er dog behov for et større fokus på området i hele værdikæden omkring elsystemet for at minimere den fremadrettede risiko. 55

56 7.4.1 Informationssikkerhed som strategisk indsats Energinet.dk har igennem flere år haft fokus på at sikre it-systemerne og træne beredskabssituationer, hvor systemerne ikke er tilgængelige. Der er løbende foretaget forskellige former for test af systemerne, kontrollerede hackerangreb og informationskampagner internt i Energinet.dk, herunder også test af det kritiske driftssystem SCADA. Energinet.dk har vurderet, at der er behov for et endnu større fokus på informationssikkerhed, dels fordi informationsteknologien i dag er helt vital i drift af energisystemerne, dels fordi trusselsbilledet har ændret sig over de seneste år. Energinet.dk har derfor valgt at indarbejde informationssikkerhed som en vigtig del af strategien fra Her anvises mål og retning for, hvordan informationssikkerheden over de kommende tre år kan hæves til et højere niveau end i dag. Dels via organisatoriske og procesmæssige forbedringer og dels også via en kraftig modernisering af den tekniske beskyttelse. Som led i strategien valgte Energinet.dk at lade sikkerheden måle med afsæt i it-sikkerhedsstandarden ISO Resultatet af testen var ikke tilfredsstillende, hvorfor indsatsen har særlig stor betydning. For at nå målet har Energinet.dk lagt en målrettet plan og allokeret væsentlige ressourcer med henblik på at sikre, at de strategiske mål bliver indfriet. Eksempelvis er Energinet.dk ved at foretage en meget omfattende opgradering af styringssystemet SCADA, hvilket blandt andet omfatter en betydelig investering i forhøjet sikkerhedsteknik, omlægning af arbejdsprocesser og tilgang til systemet. Strategien har som målsætning, at modenheden i Energinet.dk ved udgangen af 2015 skal være over middel. Det langsigtede strategimål er, at modenheden ved udgangen af 2017 skal være høj. Det er Energinet.dk's vurdering, at man allerede er godt undervejs. Energistyrelsen har iværksat en undersøgelse af "modenhed og sikkerhedsniveauet inden for cyber- og informationssikkerhed blandt danske el- og naturgasselskaber", der har forløbet i første halvår af Selvrapporteringen til denne undersøgelse har styrket vurderingen af, at Energinet.dk i løbet af det sidste år har rykket sig betydeligt, og at modenheden i dag ligger over middel. 7.5 Den daglige drift Den daglige drift af elsystemet skal blandt andet sikre, at elproduktion og elforbrug balancerer på ethvert tidspunkt. Gennem aktiv og løbende opdatering af prognoser og driftsplaner frem mod den enkelte driftstime kan ubalancer minimeres, før de opstår i selve driftsøjeblikket. Ud over at en sådan proaktiv drift er en omkostningseffektiv måde at balancere elsystemet på, giver det også Energinet.dk's kontrolcenter en dybtgående og løbende indsigt i, hvilke ressourcer der til ethvert tidspunkt er til stede i elsystemet. Denne løbende indsigt og kontrol er sammen med en lang række nedskrevne procedurer med til at styrke systemsikkerheden ved, at systemkritiske situationer bedre kan forebygges og hurtigere kan håndteres. 56

57 Med en større andel af produktion fra vind og sol er der dog et stigende behov for værktøjer til at sikre balancen. I Markedsmodel 2.0-projektet er udfordringerne nærmere beskrevet og løsningsforslag udarbejdet, hvor markedet får et større incitament til at hjælpe systemet med at være i balance Balancering i elsystemet Balanceringen af elsystemet fungerer ved, at markedet handler sig i forventet balance frem mod driftstimen. Dette sker på den nordiske elbørs (Nord Pool Spot) på henholdsvis Elspotmarkedet (day-ahead-markedet) og Elbasmarkedet (intraday-markedet). I den sidste time før driftstimen er det Energinet.dk, der overtager ansvaret for balanceringen. I de nordiske lande fungerer dette ved, at TSO'en, på vegne og regning af de balanceansvarlige, der ikke holder deres balance, konstant forsøger at minimere ubalancen helt frem til driftsøjeblikket. Når Energinet.dk skal vurdere ubalancen mellem forbrug og produktion i den kommende time, benyttes en række planer og prognoser. De produktionsbalanceansvarlige er forpligtede til løbende at indsende planer for deres samlede produktionsportefølje, og Energinet.dk udarbejder løbende opdaterede prognoser for det samlede forbrug, samt vindkraft og solcelleproduktion. På basis af disse prognoser og den seneste plan for udveksling på forbindelserne beregner Energinet.dk herefter den forventede ubalance. Den forventede ubalance fjernes ved, at de nordiske TSO'er samlet køber op- eller nedregulering i det nordiske regulerkraftmarked, hvor alle balanceansvarlige kan indmelde regulerbar produktion og forbrug. De nordiske TSO'er går på et fælles nordisk marked og vælger således bud ud fra prisen. Den resterende ubalance, der vil være på driftstidspunktet, håndteres gennem brug af automatiske reserver Drift af udlandsforbindelser Danmark har i forhold til landets størrelse mange forbindelser til udlandet, som både medvirker til at opretholde forsyningssikkerheden og til, at energien på regionalt plan udnyttes mest effektivt. For at understøtte disse vigtige forbindelser til udlandet er det essentielt, at driften af forbindelserne foregår på en troværdig og koordineret måde. Flowet på den enkelte forbindelse fastlægges af spotmarkedet før driftsdøgnet og bør kun ændres, hvis der indgås en gensidig aftale (handel) mellem de involverede TSO'er. Sådanne retningslinjer er gældende i både normale og anstrengte driftssituationer Driftsinstrukser Driftsinstrukserne hos Energinet.dk er en implementering af de rammer og regler, der sikrer en forankring af vores processer, for at dimensioneringskriterier og internationale krav håndteres på en ensartet og korrekt måde. 57

58 Driftsinstrukserne er opdelt i tre kategorier: Systemdriftsinstrukser, der bør sikre at driftskriterierne nationale og internationale overholdes, og driftssikkerheden i el systemet så vidt muligt opretholdes. Netdriftsinstrukser, der primært sikrer at elsystemets anlæg beskyttes, således at deres rådighed for elsystemet er så stort som muligt. Markedsdriftsinstrukser, der sikrer at driften af markedet er optimeret til gavn for både markedsaktører i ind- og udland samt forsyningssikkerheden. Driftsinstrukserne opdateres, så snart der er ændringer til systemet (fx nye elektriske forbindelser, nye driftskriterier m.m.), ændringer til nettet (fx nye anlæg) eller ændringer i markedskonceptet. Derudover revideres alle driftsinstrukser mindst hvert andet år, som en del af Asset Management processen i Energinet.dk Samarbejde på tværs af grænser Network Codes Den grønne omstilling i Danmark og den hastigt voksende andel af vedvarende energi i Europa skaber et stigende behov for at arbejde sammen hen over landegrænserne dels for at opretholde den høje forsyningssikkerhed, men dels også for at reducere omkostningerne i driften af nettet. Samarbejdet fordrer en harmonisering af reglerne for tilslutning og drift af anlæg på tværs af landegrænser. Forskellige regler har erfaringsmæssigt vist sig at være en barriere for samarbejdet, og derfor udvikler EU over de kommende år fælles europæiske forordninger (Network Codes og guidelines), som skal sikre en harmonisering af reglerne og skabe rammerne for et øget samarbejde for TSO'erne Samarbejde på tværs af grænser Driftsaftaler En øget harmonisering af regler på tværs af landegrænser kan dog ikke stå alene i et samarbejde mellem TSO'er. Et vigtigt element til at sikre en høj forsyningssikkerhed er et klart aftalegrundlag, som beskriver, hvordan driften af anlæg og ydelser over landegrænser håndteres. Med andre ord skal der være en driftsaftale, når el krydser landegrænserne. I dag har Energinet.dk driftsaftaler i nordisk regi, med det centraleuropæiske driftssamarbejde TSC og bilateralt med alle Danmarks nabolande. Driftsaftalerne er under løbende forbedring, så de tilpasses i forhold til markedsudviklingen, den teknologiske udvikling, elnettets udbygning, ændringer i regler eller igennem erfaringer fra driftshændelser, som skaber et behov for revision af en driftsaftale. Traditionelt har driftsaftalerne/samarbejdet omfattet: Koordinering af revisionsplanlægning, der hvor udkoblingen af anlæg påvirker transmissionskapaciteten mellem områder. Koordinering af udvekslingskapaciteter for at sikre optimal udnyttelse af elnettet. Udligning af modsatrettede ubalancer mellem områderne. Handel med op- og nedreguleringsenergi for at balance billigst muligt. 58

59 Deling af reserver for at effektivisere brugen af ressourcerne bedst muligt. Modhandel og omdirigering af flowet mellem områderne for at aflaste flaskehalse. Effektstøtte under fejlsituationer for at opretholde forsyning. Fælles træning og undervisning af operatører på tværs af landegrænser. Fælles analyser af fejlsituationer, der hvor fejl har bredt sig mellem områderne. De stærkt stigende mængder vedvarende elproduktion i Europa skaber et øget behov for at tænke nyt på tværs af landegrænser fx gennem systemydelser, der kan handles hen over grænsen. Energinet.dk arbejder for at fremme den udvikling og for at forpligte samarbejdet gennem driftsaftaler, hvilket både styrker forsyningssikkerheden og omkostningseffektiviteten IT understøtter og muliggør omkostningseffektiv og sikker drift For omkostningseffektivt at kunne drive elsystemet med store mængder vedvarende elproduktion og samtidig fastholde den høje forsyningssikkerhed er der behov for stadig flere og bedre realtidsmålinger og styring. Løbende udvikling af it-systemer understøtter medarbejderne i kontrolcenteret til sikkert at kunne drive elsystemet tættere på de fysiske grænser. For at muliggøre en større grad af beslutningsstøtte og automatisering samt at højne it-sikkerhedsniveauet er Energinet.dk blandt andet i gang med at opgradere det centrale styringssystem SCADA. Opgraderingen færdiggøres ved udgangen af Beredskab og øvelser (den kritiske drift) Beredskab er rettet mod alle former for krisesituationer i fredsog krigstid, forårsaget af naturskabte, menneskeskabte og teknologiske trusler, herunder terrorhandlinger. På energiområdet er beredskabets formål således at sikre opretholdelse og videreførelse af de væsentligste dele af samfundets energiforsyning i krisesituationer. Beredskab adskiller sig dermed fra begrebet forsyningssikkerhed ved ikke at være rettet mod normalsituationen og ved primært at være rettet mod potentielle krisesituationer. Beredskabet omfatter foranstaltninger for at forebygge, reducere konsekvenser af og udbedre forhold i krisesituationer. Beredskab i den danske el- og gassektor er organiseret i forhold til sektoransvarsprincippet. Det betyder, at den aktør, der til dagligt har ansvaret for en given sektor, også har det i tilfælde af en krise. Beredskabsarbejdet handler i høj grad om forebyggelse. Forebyggelse gør det muligt at minimere eller helt undgå hændelser, som kan true forsyningssikkerheden. Ved at have et solidt beredskab kan konsekvenserne reduceres, og skaderne begrænses. Samtidig sikrer vi, at der er ro og overskud til at reetablere til normal tilstand så hurtigt som muligt. 59

60 Øvelse i 2013 Brownout i Østdanmark Krisestabsøvelsen i 2013 havde blandt andet som tema at øve effektaflastning (brownout). Scenariet var brownout i Østdanmark samtidigt med, at der var eksport til Tyskland fra samme område. Formålet med dette scenarie var at øve procedurer for kommunikation og koordinering med nabo TSO'erne i Tyskland i en kritisk forsyningssituation i Danmark. I elsystemet indtræffer der jævnligt hændelser. De fleste af disse håndteres af den normale vagtstruktur og bliver derfor ikke betragtet som beredskabshændelser. Beredskabshændelser er derfor sjældne, men kan få meget store konsekvenser for forsyningssikkerheden, hvis ikke der reageres hurtigt og hensigtsmæssigt i forhold til forebyggelse af forsyningssvigt og/ eller hurtig genetablering af forsyning efter et nedbrud. Beredskabshændelser er ofte komplekse og kræver, at flere funktioner og selskaber samarbejder om at få genetableret forsyningen. På samme måde kræver beredskabshændelser ofte samarbejde med aktører uden for elforsyningssektoren; fx politi, brandvæsen og beredskab Læring gennem øvelser I en krisesituation er det afgørende, at hver enkelt medarbejder kender beredskabsplanerne og ved, hvordan de skal udføres i praksis. Det gælder selv, når hændelsen kommer uden varsel, og der skal handles hurtigt. Derfor skal alle selskaber i elsektoren holde øvelser herunder øvelser, som træner deres samarbejde med lokale samarbejdspartnere, leverandører, lokalt politi m.m. Energinet.dk gennemfører mange gange årligt øvelser, der træner forskellige scenarier og instrukser. Vi træner også samarbejdet med resten af det danske beredskab, fx politiet, brandvæsnet og hjemmeværnet. Ud over egne øvelser har Energinet.dk også ansvaret for at afholde sektorøvelser og for elsektorens deltagelse i nationale og internationale øvelser, der hvor det er relevant. Energinet.dk er et af de større selskaber i elsektoren og afholder flere større Der var på tidspunktet for afviklingen af øvelsen ikke aftaler om, hvordan en sådan situation skulle håndteres, og det var derfor vigtigt at få øvet og gennemtænkt de mulige hændelsesforløb, og herunder hvad der skulle til for at få klare og operationelle procedurer i sådanne situationer. Øvelsen afdækkede som ventet et dilemma mellem operationelle hensyn og kommunikationsmæssige hensyn og hensynet til overholdelse af aftaler med nabolandene. Øvelsen viste, at for driften af elsystemet er det ikke afgørende, om man leverer strøm til nabolandene eller til egne forbrugere. Her tæller hensynet om forudsigelighed og de forskellige værktøjers fleksibilitet og robusthed højest. Øvelsen satte således spot på præcis den problemstilling, som var forventet, og den gav anledning til gode overvejelser og input til det efterfølgende arbejde med at lave aftaler med nabolandene om, hvordan denne type situationer håndteres. øvelser hvert år, herunder krisestabsøvelse. Energinet.dk deltager desuden årligt i andre nationale og internationale øvelser. Ud over disse større øvelser afholdes en række mindre øvelser, som træner virksomhedens specielle funktioner, herunder vagtfunktioner. 60

61 7.6.2 Nordisk beredskabssamarbejde: NordBER I beredskabsarbejdet indgår en del internationalt samarbejde, især i EU-regi og i Norden. Blandt andet er der etableret et nordisk samarbejde om beredskab for elsektoren (NordBER) omfattende de 5 nordiske el- og energiberedskabsmyndigheder og de 5 nordiske systemansvarlige virksomheder. Samarbejdet har to primære formål, som begge skal bidrage til øget samarbejde omkring beredskabsarbejdet: Sikre regelmæssig udveksling af oplysninger og erfaringer mellem parterne vedrørende spørgsmål af relevans for elsektoren og omkring specifikke opgaver og temaer i fælles arbejdsgrupper, fora og temamøder. Sikre at beredskabsplanlægning også udføres for den samlede nordiske elsektor, som et supplement til det nationale beredskabsarbejde og som en udvidelse af de tidligere og nuværende drift og planlægning samarbejder mellem TSOselskaber. 61

62 Energinet.dk Tonne Kjærsvej Fredericia Tlf