Svenska elnäten har utvecklats över många decennier och teknologin bakom dem har ständigt förbättrats. Från tidiga strukturer av kommunala och privata initiativ till de moderna, vidsträckta och sammanbundna nätverk vi ser idag. Idag är nätverken inte bara omfattande inom Sveriges gränser, utan också starkt sammankopplade med grannländerna. Denna integration är en direkt följd av en alltmer avreglerad elmarknad och ett växande nordiskt och europeiskt elutbyte, vilket har medfört höga krav på överföringskapaciteten.
De stora överföringsledningarna, idag kända som transmissionsnät, byggdes ursprungligen av dåvarande statens vattenfallsverk och andra större kraftbolag. På samma sätt sköttes eldistributionen inom städerna och tätorterna i huvudsak av kommunala elverk. På landsbygden var distributionen initialt oftast organiserad genom distributionsföreningar, där medlemmar kunde bidra till byggandet av ledningarna. Med tiden förvärvades de flesta av dessa små distributionsföretag av större bolag, vilket ledde till en konsolidering av elindustrin.
Mot slutet av 1980-talet, då den stora utbyggnaden av elnäten ansågs vara i stort sett fullständig, följde en period av huvudsaklig förvaltning. Detta förändrades dock under 2000-talet när investeringarna i nya och förbättrade ledningar återigen fick fart. Detta drevs framför allt av kundernas ökade krav på leveranssäkerhet och behovet av att bygga ut kapaciteten för att kunna stödja den ökande produktionen av förnybar el, särskilt från vindkraft.
Teknik
Elnätet baseras på trefasig teknik, vilket innebär att elen transporteras i tre separata faser/ledare som tillsammans utgör en elledning. Dessa tre faser kan antingen tillsammans eller individuellt överföra el till elektriska apparater. I genomsnittlig hushållsutrustning, till exempel en TV, används vanligtvis en fas. Större apparater, som spisar och större tvättmaskiner, kräver dock vanligtvis alla tre faser för att fungera effektivt.
Växelströmstekniken är idag helt dominerande inom elförsörjning. Nästan all el produceras och konsumeras som växelström. Detta gäller även för alla nordiska elnät som är designade som växelströmsnät. Att alla elnät är designade på detta sätt är en förutsättning för att de ska kunna förbli sammankopplade på ett effektivt sätt. Med hjälp av transformatorer kan växelström enkelt omvandlas från en spänningsnivå till en annan. Storleken på dessa transformatorstationer kan variera kraftigt, från stora transmissionsstations till små nätstationer.
Likströmstekniken, trots att den är mindre vanlig, spelar en viktig roll i elförsörjningen. Den kan användas för att koppla samman olika växelströmssystem, till exempel Norden med kontinenten och Sverige med Baltikum, eller för att koppla samman två angränsande växelströmssystem med olika frekvenser. I det senare fallet kallas kopplingen för en “back-to-back” förbindelse. Dessa kopplingar är vanligtvis mycket korta. Likströmstekniken kan också användas inom ett växelströmssystem när stora mängder el behöver transporteras över långa avstånd. En fördel med likströmstekniken är att den ger möjlighet att styra effektöverföringen på kopplingen. Denna möjlighet kan ibland vara attraktiv att använda vid integration av likströmsteknik i växelströmssystemet.
Transmissionsnät
Transmissionsnätets utveckling och expansion har stött på utmaningar som gradvis har övervunnits. På 1930-talet kunde kraft från mellersta Norrland för första gången överföras till Stockholm när en 50 mil lång ledning för 220 kV togs i drift mellan Krångede och Horndal. Denna bedrift markerade användningen av en så hög spänning i Sverige för första gången och ledningen kan betraktas som en första del av transmissionsnätet.
Första gången Sveriges hela elsystem från Porjus i norr till Malmö i söder kopplades samman var 1938. Nästa stora utvecklingssteg kom när världens första 400 kV-ledning, en nära 100 mil lång ledning mellan Harsprånget och Hallsberg, togs i drift 1952. Genom att öka spänningen kunde behovet av ledningar minskas och överföringsförlusterna reduceras. Idag finns fyra 400 kV-ledningar från nordligaste Norrland till mellersta Norrland och åtta från mellersta Norrland till Mälardalen. Under 1970- och 1980-talen byggdes 400 kV-nätet i södra och mellersta Sverige ut kraftigt för att ansluta de kärnkraftverk som då togs i drift.
Redan 1915 inleddes elutbytet med de nordiska grannländerna när en sjökabel till Danmark blev klar. Idag är transmissionsnäten i de nordiska länderna sammankopplade genom ett tjugotal förbindelser. Under senare år har kabelförbindelser till kontinenten tillkommit och fler är under utredning eller planering.
Transmissionsnätet står nu inför en lång period av stora investeringar. Det behöver förstärkas och förnyas för att möta dagens och framtidens krav på säkra elleveranser och för att möta den ökande expansionen av förnybar elproduktion. Detta inkluderar framför allt vind- och solkraft, men även el från nya generationens kärnkraftverk.
Regionnät och lokalnät
Under transmissionsnätet finns regionnät och ett ännu finare förgrenat nät, de lokala näten. De första tar över elen från transmissionsnätet och levererar den vidare till större företag och till de lokala näten. Dessa i sin tur distribuerar elen till de slutliga användarna, både företag och hushåll.
Det är viktigt att skilja på överföring och distribution av elektrisk energi. När stora mängder energi transporteras över långa avstånd talar man om överföring av elektrisk energi. När mindre mängder transporteras över relativt korta avstånd talar man istället om distribution av elektrisk energi. Distribution av elektrisk energi är den sista länken i kedjan, vilket gör det till en viktig del av den totala elinfrastrukturen.
De lokala näten i tätorter består mestadels av markkablar, även om luftledningar fortfarande kan finnas. På landsbygden dominerar luftledningarna, även om andelen markkablar har ökat avsevärt under de senaste åren. Denna utveckling drivs av en ökad medvetenhet om risken för skador på luftledningar, särskilt under extrema väderförhållanden.