På måndagen drabbades Spanien, Portugal och delar av Frankrike av ett massivt elavbrott som medförde omfattande störningar i tåg- och flygtrafik, internet och telekommunikationer.

Elavbrottet var det största Spanien upplevt, och spanska inrikesministeriet utlyste undantagstillstånd. Återställandet av elen drog ut på tiden, och på måndag kväll var fortfarande omkring hälften av de spanska och två tredjedelar av de portugisiska hushållen utan el.

Först på tisdag morgon var strömmen till större delen återställd, och det är ännu oklart vad som orsakade avbrottet. Vid lunch på tisdagen kunde den spanska eloperatören REE avvisa spekulationer om att en cyberattack låg bakom avbrottet.

Enligt Portugals nationella elnätsbolag ska extrema temperaturvariationer i det spanska inlandet ha lett till kraftiga växlingar i högspänningsledningarna, samtidigt som man pekar på ”brister i det spanska elnätet”, skriver TT.

Systemchefen för spanska nätoperatören REE Eduardo Prieto uppger å sin sida att ett fel i kopplingen mellan de spanska och franska elnäten orsakade avbrottet, men än så länge har ingen definitiv orsak fastsällts.

Allt större andel sol och vind i spanska elmixen

Liksom många andra europeiska länder har Spanien under senare år ökat andelen sol- och vindkraft i sin elmix, och Sustainability Magazine rapporterar på tisdagen att strax över 60 procent av den spanska elen kom från solkraft och lite mer än 10 procent kom från vindkraft under timmen före elavbrottet.

Sex dagar innan elavbrottet rapporterade PV Magazine att 100 procent av den spanska elen den 16 april kommit från de förnybara elslagen sol, vind och vatten för första gången någonsin på en veckodag. Störst andel kom från vind, som stod för 45,8 procent av elen, följt av sol, som stod för 27 procent, medan vatten stod för 23,1 procent. Den 21 april slog den spanska solkraften ett nytt rekord, då den stod för 61 procent av den nationella elmixen i Spanien.

Men till skillnad från vattenkraften – som är det så kallat förnybara energislaget som dominerar den svenska elmixen – så är varken sol- vindkraft, som dominerar den spanska elmixen, planerbara energislag.

”Väldigt mycket lättare att det bara brakar ihop”

Chang Frick, som driver elbolaget Svensk Kärnkraft AB, säger till Bulletin att en elmix som domineras av sol och vind som den spanska gör ”blir jobbigt” att hantera för elsystemet.

– Det går ju i långa perioder att driva det med lite olika stödtjänster och resurser, men du spelar ju med väldigt väldigt tunna marginaler på ett sätt som inte är i närheten av att likna hur vi hade det i elsystemet under sjuttio- och åttiotalet. Det är väldigt mycket känsligare, väldigt mycket lättare att det bara brakar ihop.

Chang Frick är noga med att understryka ”att man vet inte ännu exakt vad som har hänt” i Spanien och Portugal som kan ha orsakat avbrottet.

– Det finns väldigt många olika teorier som diskuterats i offentligheten, men jag har ännu inte sett någon direkt förklaring där man har kommit fram till att aha, det var detta det berodde på.

Resenärer tvingas vandra till flygplatsen i Lissabon under måndagens elavbrott i Portugal. Bild: AP Photo/Armando Franca

– Men med det sagt så är en sakerna som kan ha spelat roll i detta att man har väldigt mycket så kallad intermittent kraft. Intermittent betyder att den kommer och går lite som den vill.

– Motsatsen till det är planerbar kraft: de här timmarna kan vi beställa såhär många megawatt eller gigawatt, och så matchar man det med vad behovet just då är på marknaden, så man har en styrning.

Och det är exempelvis vattenkraft, kärnkraft, kolkraft?

– Ja, det kan vara vad fan som helst, du kan använda ekorrar i ett hamsterhjul också. Du har någonting som roterar, och driver en generator.

– Så funkar visserligen vindkraft också, men problemet med vindkraft är att du inte vet när och hur mycket det blåser. Man kan göra en ganska bra väderprognos, men folks elkonsumtion följer ju inte vädret, utan folk köper el när de behöver, oavsett om det är vindstilla eller blåser för fullt.

– Så redan där får man en obalans, och elnät funkar på så sätt – och det är det här som jag tror är det viktiga att förklara, som många inte fattar – att elen i varje given sekund måste vara i balans, vilket betyder att summan av all elproduktion – konstant, hela tiden, varje tiondels sekund, varje tusendels sekund – ska gå jämt upp med den el man förbrukar inom ett visst område.

Är det lika dåligt att ha för mycket som för lite el i systemet?

– Ja, det kan man säga. Har man för mycket produktion så sticker frekvensen iväg, har du för lite produktion så sjunker frekvensen. Det är lika dåligt om det drar iväg oavsett åt vilket håll.

Damp-ungar i baksätet med gaspedaler

– Om det blir en obalans, vilket det alltid blir för det är ju helt omöjligt att hålla det helt exakt hela tiden, då kommer frekvensen på nätet att antingen öka eller minska. För att göra en enkel förklaring: du sitter i bilen och kör, och så håller du jämn gas med foten på gaspedalen.

– Men så kommer det en uppförsbacke. Om du håller kvar foten på exakt samma läge, så kommer bilen börja gå långsammare och långsammare. Så du behöver öka gaspådraget för att hålla jämn fart, eller så sköter farthållaren det åt dig.

– Precis så funkar det att hålla frekvensen på elnätet, man försöker hela tiden öka eller släppa gaspådraget så att du ska hålla jämn fart.

– Men tänk nu att du har även har flera pedaler i passagerarsätet, där du har några damp-ungar med värsta adhd:n, som hela tiden trycker på både broms och gaspedal helt irrationellt. De här dampungarna är sol och vind, som gör att du får ett helvete med att hålla jämn fart.

– Men damp-ungarnas gas- och bromspedaler blir bara större och större eftersom du hela tiden får större andel sol och vind i systemet. Till slut blir det så svårt att hålla jämn hastighet att det faller ur de toleransnivåer som finns, där du kan röra dig med frekvensen.

– Rör du dig utanför de nivåerna, så har du automatiska system som slår ifrån för att skydda elutrustningen. Det är då du kan få effekten att hela jävla nätet slocknar.

Chang Frick på nordiska mediedagarna i Bergen, Norge. Bild: Terje Pedersen / NTB

Vatten- kärn- och kolkraft: När svängmassan försvinner

– Ett sätt att motarbeta damp-ungarna är att du har ett stort svänghjul. I alla bilmotorer finns ett svänghjul, en stor, roterande massa, och har du ett stort svänghjul i bilen är den seg att accelerera, den är inte så pigg, den är motsatsen till sportig.

– Men när du väl har fått upp farten har du lagrad energi i svänghjulet, så att du i en mindre uppförsbacke inte behöver trycka på så mycket för gaspådrag. Den kan svälja en del åt bägge håll och jämna ut det.

– Svängmassa har du i vattenkraft, i kärnkraft och i kolkraftverk och sådant, stora stationära enheter som bara mosar ut el. Men när du plockar bort vattenkraft, kärnkraft eller kolkraft så försvinner svängmassan, den här möjligheten att fånga upp det dampungarna håller på med.

– Då försöker man skapa någonting som heter artificiell svängmassa, och det är batterianläggningar, kondensatorer, datorer som ska styra och minska elförbrukning och så vidare, skitsvåra, komplexa system för att hitta balans.

– Men det blir ett väldigt kaotiskt system för att hålla frekvensen jämn, och det är bara en tidsfråga innan det ballar ur. Detta är något som det pratats länge om i branschen, man är bekymrad och försöker hitta sätt att motarbeta det här eftersom man till varje pris måste ha dampungarna i systemet. Ungefär så ser det ut.

– Det är en mycket lovande kandidat till förklaring, den är fullt plausibel. Det får absolut inte tolkas som att jag säger att det är det här som det beror på, för det vet vi inte ännu, men det är en av förklaringarna som finns och diskuteras.

– Det intressanta är att om det nu är detta det beror på, så finns det inget bra sätt för Spanien och Portugal att här och nu göra någonting åt det.