Om man vill försöka att karakterisera ett modernt samhälle är ett viktigt kriterium att samhället baserar sina aktiviteter i en väsentlig grad på en pålitlig tillgång av elektrisk energi. Det industriella samhället har utvecklat sofistikerade system för storskalig generering, transport och fördelning av elektricitet. Tillämpningar av elektrisk energiförbrukning omfattar idag ett enormt spektrum och detta har resulterat i att förbrukningen är närmast 100% korrelerad med landets ekonomiska utveckling.
Det unika med elektricitet är att den inte kan lagras i stora mängder: konsumtion och produktion måste vara i balans varje ögonblick och under alla omständigheter. Och vårt behov varierar starkt över en dag, från säsong till säsong, om det är en fotbollsmatch på tv eller om det är en lugn och solig söndag (fig 1). Att förutsäga och beräkna framtida behov (per timma, per dag, per år) är lika nödvändigt som att ha en marknad för inköp och försäljning av elenergi. Kraftbörsen bidrar till en kontinuerlig försörjning och opererar både nationellt och internationellt: för elektricitet existerar inga gränser.
Figur 1. Dagbelastningskurvan i ett mellaneuropeiskt land. Variationen i behov i Europa är större än i Skandinavien där elektrisk uppvärmning ger en jämnare belastning.
Pålitligheten hos moderna elkraftsystem är mycket hög och det finns få offentliga tjänster som uppnår en sådan standard. Driftavbrott är sällsynt, av lokal karaktär och begränsad i tid. Den samhällsmässiga betydelsen av kontinuerlig tillgänglighet till elektricitet som offentlig tjänst upplever man kanske bäst när man besöker länder som Filippinerna där strömmen försvinner i genomsnitt sex timmar varje dag (”brownouts”). Resultatet är att varje företag och köpcentrum har sitt eget dieselaggregat som bullrar och luktar, alldeles vid sidan om entrédörren.
Dagens höga standard är ett resultat av framsteg på flera områden. Utvecklingen av styrning, övervakning och kontroll har varit markant de sista åren. Moderna driftcentraler är helt datoriserade och med endast ett fåtal människor som hanterar effektmängder på flera tusen Megawatt. (fig.2) Komponenter i elkraftsystem har präglats av betydande utveckling i materialteknik. Svavelhexafluorid (SF6) är helt dominerande som isolationsgas och brytarmedium. Användningen har gjort det möjligt att konstruera mycket kompakta och i det närmaste underhållsfria anläggningar som är oberoende av den yttre miljön. Härdplaster, thermoplaster och elastomerer är i färd med att ersätta klassiska isolationsmaterial såsom porslin, glas och papper.
Figur 2. Arbetsplats i en driftcentral på Vattenfall. Foto: Bengt Johansson.
Har vi nu med detta åstadkommit ett idealsystem som är färdigutvecklat och närmast sköter sig självt? Nej, knappast. Ett nationellt baserat elkraftsystem där stamnätet är ryggraden har stora fördelar med hänsyn till ekonomiskt bruk av elektricitet, tillgänglighet av energi och pålitlighet i energileveranser. Samtidigt har vi fått ett mycket komplext system där tusentals komponenter påverkar driftvillkor och systemstabilitet. Det senare är förmodligen orsaken till att de flesta teknifierade länderna har erfarit systemsammanbrott av utsträckt karaktär; Sverige upplevde detta 1983 och 1987 drabbades Japan, Frankrike och delar av USA. Orsaken till brist på så kallad spänningsstabilitet är inte känd och det råder flera uppfattningar om detta. Förmodligen är en rad aktiva komponenter med i bilden och som på grund av sin växelverkan leder till spänningskollaps under extrema förhållanden. Den internationella publicistiska aktiviteten visar att problematiken är mycket aktuell i de flesta länder.
Det är flera områden som är under snabb utveckling. Elkvalitet, tillståndskontroll, kommunikation och betydelsen av elektromagnetisk strålning för människors hälsa är bara några exempel på områden som växer i betydelse de kommande åren. Allt detta bidrar till en målsättning som i stort sett inte har ändrats det senaste århundradet: att leverera elektrisk energi till offentligheten med en väldefinierad kvalitet och till ett ekonomiskt försvarbart pris.
(Texten publicerades 1993 i skriften Ny kunskap.)