Bahnhofs nya serverhall håller frekvensen på rätt nivå

2020-06-25 06:00  

Som första datacenter i Sverige ska Bahnhofs serverhall Thule i Stockholm på kommersiell basis hjälpa till att reglera frekvensen i stamnätet. När elsystemet behöver mer effekt ska hallen minska sitt uttag från elnätet.

Det är datahallens ups-enhet som ska sköta frekvensregleringen. I vardagslag justerar den kvaliteten i den inkommande strömmen men kan också i händelse av strömavbrott styra om så att servrarna drivs med el från back up-batterier tills dieselaggregatet hinner igång.

Thules ups, som har levererats av Eaton, har uppgraderats med mät- och kommunikationsutrustning så att den kan känna av frekvensen i det omgivande elnätet. Fortum sköter budgivningen till stamnätsägaren Svenska kraftnät och kommunicerar med ups-enheten.

Serverhallen Thule i Stockholm. Foto: Bahnhof

Som mest ska bud om 0,3 MW lämnas till Svenska kraftnät. Om budet sedan aktiveras av Svenska kraftnät betyder det att servrarna drivs av el från back up-batterierna i stället för från det omgivande elnätet. På så sätt frigörs effekt i elsystemet och kan användas på annat håll.

– Vi skulle också kunna låta el gå åt andra hållet, från serverhallens batterier ut till elnätet, men det är inte tillåtet enligt regelverket i Sverige, säger Ilari Alaperä, tillförordnad enhetschef på Fortum.

Siktar främst på den nya snabba stödtjänsten

För Bahnhof innebär frekvensregleringen att bolaget kan få en intäkt, om än ganska blygsam, från något som tidigare bara har varit en kostnad.

– Ja det blir lite återbetalning. Vi börjar lite försiktigt med de resurser vi har för att pröva och utvärdera. Om vi ser att det funkar bra får vi se över om vi vill utvidga i framtiden, säger Mikael Wallén, ansvarig för infrastruktur på Bahnhof.

Ups-enhet från Eaton. En liknande modell används i Thule. Foto: Eaton

Fortum och Bahnhof tänker sig att serverhallen ska frekvensreglera på två olika sätt. Dels handlar det om att minska elanvändningen extremt snabbt, max en sekund, vilket är en ny typ av tjänst som Svenska kraftnät efterfrågar från och med i år. Dels handlar det om en något långsammare reglering, inom fem sekunder, som behövs om någon störning i elsystemet gör att frekvensen faller (se faktaruta).

Läs mer: Unikt avtal – reaktor säkrar elnätet i sommar

Fortum siktar dock främst på den nya och snabba tjänsten, som kallas FFR.

– Den kommer antagligen inte att aktiveras så ofta, mindre än fem gånger om året, så det minskar påfrestningen på datahallens batterisystem, säger Ilari Alaperä.

”Gör det möjligt för mer förnybar kraft”

Som längst ska effekten som frigörs finnas tillgänglig för elnätet i 20 minuter. Någon förkortad livstid för batterierna eller försämrad funktion hos serverhallen räknar varken Fortum eller Bahnhof med att frekvensregleringen ska innebära.

Fortum har tidigare genomfört flera projekt om förbrukningsflexibilitet, som innebär att elkunder flyttar sin elanvändning i tid för elsystemets skull, bland annat i 100 hushåll i Stockholm med eldrivna varmvattenberedare. Bolaget har också i ett pilotprojekt undersökt möjligheterna att frekvensreglera via ups-system i syfte att serverhallars resurser kan nyttjas bättre – men då gjordes det från en ups på Fortums huvudkontor i Stockholm.

Nu blir det första gången det görs kommersiellt i skarpt läge.

– Vi vill utöka den service som vi kan erbjuda. Genom att göra det möjligt för elanvändning att bli mer flexibel kan vi göra hela elsystemet mer flexibelt. Det gör det möjligt för mer förnybar kraft, säger Ilari Alaperä.

Ny stödtjänst ska kompensera för minskad svängmassa

Fortum har tidigare påpekat att serverhallarnas inbyggda redundans gör dem lämpliga att använda som en flexibel resurs i elsystemet. Men hur mycket effekt som skulle kunna göras tillgänglig om alla Bahnhofs serverhallar började frekvensreglera kan Mikael Wallén inte svara på.

– Det är en hypotetisk fråga. Vi har inga fler ups:er som är uppgraderingsbara, så i så fall skulle vi behöva köpa in nya prylar, säger han.

Läs mer: Målet: Laddstationen blir energilager för bostadsområdet

Den nya tjänsten FFR är något som Svenska kraftnät har börjat efterfråga i år för att kunna kompensera för att svängmassan har minskat i elsystemet. Svängmassa är stora roterande delar, som turbiner och generatorer, som ger en naturlig tröghet till elsystemet. Om ett fel uppstår i elnätet, till exempel genom att en produktionsanläggning faller ifrån, bidrar svängmassan till att dämpa frekvensfallet.

På senare år har svängmassan minskat i det svenska elsystemet, dels på grund av att flera kärnkraftsreaktorer har avvecklats men dels också för att antalet stora industrier med synkrona motorer har blivit färre.

FFR står för Fast Frequency Response och ska lämnas betydligt snabbare än de andra frekvensregleringstjänsterna. I praktiken är det än så länge bara batterier och elpannor som klarar kraven.

Tre leverantörer, Fortum, Sydkraft och Vattenfall, har kvalificerat sig för att lämna FFR-bud. Totalt omfattar deras FFR-resurser 70 MW.

SvK: ”Vi ser behov främst under sommaren”

FFR-buden har endast funnits tillgängliga sedan den 1 juni och marknaden ska i första hand vara öppen fram till den 30 september, men med möjlighet till förlängning. Tanken är att en ny upphandling ska hållas nästa vår och gälla sommaren 2021.

– Det är under sommaren och framför allt under nätterna som vi ser ett behov av att stärka upp med en snabb reserv. Det är då det finns få roterande maskiner infasade på elnätet som bidrar till en tröghet i systemet. Efterfrågan på el är lägre under sommaren och kärnkraften har sin revision då, säger Anna Jäderström, Svenska kraftnäts enhetschef för balansmarknad.

Läs mer: Flera bolag ska tjäna pengar på samma batteri

Hon är glad över intresset för FFR-tjänsten och positiv till att befintliga resurser som datacenter kan användas för att stärka stabiliteten i elsystemet.

– Man vill kunna ansluta nya förbrukningsanläggningar i systemet och då är det bra att de som kommer på plats kan bidra tillbaka och ge nytta till kraftsystemet. Serverhallarna behövs för att samhället ska utvecklas och kan de också bidra till elsystemets robusthet är det bra. Det blir en win-win-lösning, säger hon.

Frekvensreglering

Frekvensen i det nordiska elsystemet ska hållas på 50 Hz. Om den går ned för mycket måste effekt tillföras elsystemet och om den går upp för mycket måste effekt tappas ur.

Aktörer som vill delta i frekvensregleringen lämnar bud till Svenska kraftnät om vilken effekt de kan bistå med en viss drifttimme. I Svenska kraftnäts kontrollrum avgörs sedan om buden behöver aktiveras.

Det finns flera typer av frekvensregleringstjänster:

FCR-N: Normal reglering när frekvensen varierar mellan 49,9 och 50,1 Hz. Kravet är att 63 procent av effektresursen ska aktiveras inom 60 sekunder och 100 procent inom tre minuter.

FCR-D: Reglering vid någon form av störning som innebär att frekvensen sjunker under 49,9 Hz. Kravet är att resursen ska aktiveras till 50 procent inom fem sekunder och till 100 procent inom 30 sekunder.

FFR: Den nya tjänsten Fast Frequency Response finns från och med 2020. Kravet är att effektresursen ska vara fullt aktiverad inom 0,7 sekunder om det görs vid 49,5 Hz, inom 1,0 sekunder om aktivering görs vid 49,6 Hz eller inom 1,3 sekunder om aktivering görs vid 49,7 Hz. Aktören väljer något av de tre alternativen för sitt bud. Uthålligheten ska vara antingen 5 eller 30 sekunder (aktören väljer) och resursen ska vara redo för återaktivering inom 15 minuter.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt