Gasturbiner har länge varit en undervärderad och missförstådd teknologi, menar Magnus Genrup, professor i kraftverksteknik vid Lunds universitet.
– Det finns varken tekniska eller klimatpolitiska skäl till att inte bygga ett elsystem med uthålliga men flexibla gasturbiner som stöttar elnätet genom att starta och stoppa precis vi behov, säger Magnus Genrup.
– Teknologin är mycket anpassningsbar och kan redan idag drivas med olika förnybara bränslen.
Idag finns bara ett fåtal gasturbiner i kontinurlig drift i Sverige, till exempel i Rya kraftvärmeverk i Göteborg, men nu kräver en förändrad geopolitisk situation att Sverige ser över sin regionala elberedskap och börjar prioritera lokal planerbar effekt på ett mer proaktivt sätt. Bland annat måste elnäten förberedas för ö-drift.
– Då behövs gasturbiner. Varken kärnkraft eller kraftvärme kan övertrumfa gasturbiners förmåga att betjäna avgränsade elnätsområden med el i kristider, så kallad ö-nätsförmåga, säger Magnus Genrup.
En gasturbin är också utmärkt till dödnäts- eller svartstart när ett från stamnätet isolerat kraftverk måste starta upp i ett spänningslöst lokalnät. Det är en förmåga som långtifrån alla kraftverk alltid har, påpekar Magnus Genrup.
– Sverige måste överlag bli mer förberedd på och robust inför hantering av ovana situationer. Då är gasturbiner extra viktiga att ha distribuerade ute i elsystemet, säger Magnus Genrup.
Öresundsverket på rätt köl
Av världens tiotusentals ej flygande gasturbiner (de flygande kallas jetmotorer) så finns ett 40-tal kvar på svensk mark. De flesta tillhör Svenska kraftnäts störningsreserv. Nio reservturbiner ägs av Uniper som i dagarna konverterar dem från diesel till det syntetiska och förnybara HVO100. Det gäller också det 450 MWe stora Öresundsverket som från 2025 och i nyrestaurerat skick ska tillhöra Svenska kraftnäts ödriftsberedskap för Malmö. Orsaken är just det försämrade säkerhetsläget ”i Sveriges närområde”.
Bättre sent än aldrig, tycker Magnus Genrup som i en tidigare yrkesroll till och med har haft uppdraget att besiktiga Öresundsverkets prestanda. Han kunde då konstatera att kraftverket var ”väl genomtänkt” och låg på ”helt rätt plats i nätet”.
Magnus Genrup protesterade därför ”i högan sky” när Svenska kraftnät beslutade att avpollettera kombikraftverkets gas- och ångturbiner från effektreserven. Men sommaren 2023 tvärvände Svk och beslutade att verket skulle återställas så att det klarar ödrift, och Uniper fick häva sin försäljning av verket som var tänkt att monteras ned och skickas till ett asiatiskt land.
Tack vare all förnybar intermittent elproduktion behövs många klimatsmarta gasturbiner för att klara vardagens effektsituation.
Magnus Genrup har arbetat med gasturbiner hela sitt yrkesliv, från driftsättning till design och forskning. Under 15 års tid jobbade han på Svenska Turbinfabriks AB Ljungström i Finspång, bättre känd som STAL som via ASEA, ABB och Alstom blev Siemens Energy, idag ett koncentrat av svensk turbinhistoria som fortfarande levererar gasturbiner i världsklass. Det liknar emellertid ödets ironi att Sverige ändå inte haft förmågan att hantera teknologin i det egna kraftsystemet, annat än som störningsreserv.
Så länge vattenkraften kunde reglera både spänning och frekvens var det inget stort problem – men med sol- och vindkraftens intåg i elsystemet, avvecklingen av fyra kärnkraftsblock och en tynande nätkapacitet så stegrades behovet för bättre effektbalans.
Det enda som i närtid kan lösa problemet är gasturbiner, menar Magnus Genrup, mycket för att det inte finns fungerande alternativ. Kärnkraft är jättebra men det tar minst femton år innan vi har ett nytt kärnkraftverk i gång, tror han.
– Gasturbiner är den enda lösning fram till dess. Tack vare all förnybar intermittent elproduktion behövs många klimatsmarta gasturbiner för att klara vardagens effektsituation. I framtiden kommer vi inte att kunna bygga ny vindkraft utan att den kompletteras av gasturbiner, spår Magnus Genrup.
Ses inte som en resurs
– Gasturbiner ses inte som en resurs i Sveriges energisystem och det är en utmaning när varken akademiker eller politiker förstår gasturbinens möjligheter och styrka, säger Magnus Genrup.
Besluta måste man ändå, som exempelvis 2019 när dåvarande regering av miljöskäl nekade Swedegas att bygga gasterminal i Göteborg med konsekvensen att framtida – alltså dagens – biogasimport (LBG, Liquid Biogas) hindras från att nå stamnätet, och därmed den mycket biogassugna processindustrin i Västsverige. Under ytan finns en urgammal kulturkonflikt mellan gas och el som bromsar sektorkoppling och nästan av tradition motarbetar gasturbiner för elproduktion.
Från reserv till baskraft
Gasturbinens roll i elnätet kommer att förändras från reserv till alltmer flexibel basproduktion och kraftverken måste byggas ”mycket lokaliserade”. Spridd distribuerad elproduktion är viktig både för spänningen och frekvensen – och så finns det väldigt mycket mer, påpekar Magnus Genrup. Gasturbiner är elsystemets multiverktyg.
Förutom effektleveranser och spänningsstabilitet kan de starta snabbt och hjälpa nätet med frekvenskontroll på stödtjänstmarknaderna, och bidra med faskompensering, rotationsenergi, kortslutningseffekt och mycket mer.
– Kombinationen batteri och gasturbin med förnybart bränsle är till exempel en fantastisk kombination. Batteriet kan då starta kraftverket på 200 millisekunder medan gasturbinen står för uthålligheten, säger Magnus Genrup.
Moderna gasturbiner bör också ha SSS-koppling (Synchro-Self-Shifting Clutch) som byggs mellan turbin och generator som möjliggör faskompensering och spänningsreglering utan att elda i gasturbinen, menar han.
– Moderna gasturbiner är mycket flexibla vad gäller drift och bränslen. De kan köras helt klimatneutralt om du till exempel eldar vätgas, ammoniak eller metanol förutom givetvis biogas, säger Magnus Genrup. Naturgasen kommer att utmanas av andra mer hållbara bränslen.
Politiken måste anpassa ersättningsmodellen så elproducenter får betalt för kapacitet, då kommer gasturbiner nästan att byggas av sig själv.
Missförstånden regerar
Gasturbiner kan göras helt klimatneutrala, påpekar Magnus Genrup, och särskilt på Västkusten där det finns mycket biogas. Han påminner om gröngasprincipen som fungerar ungefär som vindkraft i elsystemet. Biogas kan skickas in i naturgasnätet och köpas ut någon annanstans då den rent molekylärt nästan är identisk med fossilgasen.
Nu har en EU-dom ogiltigförklarat den svenska skattebefrielsen för biogas (som enligt SCB bidrog till att öka importen av naturgas med flera hundra procent från 2022 till 2023) men det finns fortfarande ljus i det fossila mörkret: EU-kommissionen har beslutat att inleda en ”fördjupad granskning” av ärendet.
Västra Götaland på gång
I Västra Götaland undersöker samverkansforumet ACCEL olika lösningar för driftgarantier och utbyggnad av gasturbiner. Fler gasturbiner är det enda man kan bygga inom de närmaste åren om Göteborg och Västkusten vill ha mer kraft, menar Magnus Genrup.
Här visar Göteborg Energi och Siemens Energy vägen i Rya kraftvärmeverk som har målet att från 2025 kunna använda flytande biobränslen istället för naturgas och vid behov kombinera med biogas och vätgas. Det är utmärkt, tycker Magnus Genrup, men generellt går utvecklingen alldeles för trögt. Därför behövs tydliga incitament från politiken.
”Framtida ekonomiska styrmedel och lagstiftning kring CO2-utsläpp kommer också att resultera i anpassade gasturbiner och kombianläggningar,” skrev Magnus Genrup i rapporten Ny gasturbinteknik som gavs ut 2010. Fjorton år senare har inte mycket hänt.
– Politiken måste anpassa ersättningsmodellen så elproducenter får betalt för kapacitet, då kommer gasturbiner nästan att byggas av sig själv. Och gillar de inte kapacitetsbegreppet så får de kalla det något annat, säger Magnus Genrup som tycker det är dags att vakna upp kring gasturbinernas roll i elnätet.
– Kalla det vad som helst, bara vi får dit gasturbinerna.
Läs mer om gasturbiner i Energiforsk färska studie: Gasturbinteknik – Årsrapport 2023.
Morten Valestrand
