Olkiluoto 3 frånkopplades – industrier drog ner på elen

2022-09-30 14:23  

Den finska kärnreaktorn Olkiluoto 3, Nordens nya jätte i elsystemet med 1 600 MW, drabbades i lördags av en kraftig störning och gick oväntat ned på noll. Ett så stort bortfall skulle kunna leda till storskaliga strömavbrott, men finska industrier gick blixtsnabbt in och minskade sin elanvändning.

Den nya kärnreaktorn Olkiluoto 3 på den finska västkusten är mer än ett decennium försenad men håller nu på att testköras. Kommersiell drift är planerad till december 2022.

Under testperioden levererar den el till det finska stamnätet på olika effektnivåer. Men även under testperioden har reaktorn stött på problem.

Olkiluoto 3. Bilden är från 2019. Foto: TVO

På kvällen lördagen den 24 september var det dags igen. Enligt kärnkraftsägaren TVO uppstod då en störning i elproduktionen på grund av ett fel i generatorns stödsystem.

Händelsen ledde till ett kraftigt fall i anläggningens elleverans till stamnätet. Från 1 450 MW blev det helt plötsligt 0 MW, enligt den finska stamnätsoperatören Fingrid.

Bortfallet ska som mest bli 1 300 MW

Men bortfallet kompenserades till viss del av att flera finska industrianläggningar blixtsnabbt minskade sin elkonsumtion. Det är en åtgärd som kallas nätvärn och har tagits fram för att Olkiluoto 3 egentligen är för stor för att tillåtas i det finska elsystemet.

Olkiluoto 3 har en maximal elektrisk effekt om 1 600 MW. Det gör reaktorn till Nordens största elproduktionsanläggning.

Men den finska stamnätsoperatören Fingrid tillåter bara enheter om max 1 300 MW att ansluta sig till stamnätet.

– Vi ligger i utkanten av det nordiska elsystemet och behöver ha en gräns för den största elproducenten som vi kan tappa, säger Minna Laasonen, senior expert på Fingrid, till Ny Teknik.

Ett snabbt bortfall av 1 600 MW skulle innebära en risk för stora strömavbrott i det finska elsystemet. Därför har Fingrid och TVO gemensamt utvecklat nätvärnet, som ska skydda elsystemet genom att automatiskt kompensera för bortfallet.

Halvön Olkiluoto, med kärnreaktorerna 1, 2 och 3 med samma namn. Foto: TVO

Genom att flera elslukande industrier snabbt drar ned sin elanvändning blir konsekvenserna för elsystemet mindre om Olkiluoto 3 plötsligt slutar att leverera el. I stället för att 1 600 MW försvinner ska elanvändningen minska med drygt 300 MW så att bortfallet från stamnätet som mest blir 1 300 MW.

Minskade elanvändningen med cirka 230 MW

Stamnätsoperatören Fingrid har i en särskild upphandling om Olkiluoto 3:s nätvärn tecknat avtal med flera industrier (se faktaruta). Där ingår bland andra papperstillverkarna Stora Enso och UPM samt kartongproducenten Metsä Board.

Lördagens störning i Olkiluoto 3 var första gången som nätvärnet användes i skarpt läge. Enligt Minna Laasonen fungerade det helt som avsett.

– Ja, vi har ju testat systemet ordentligt på lägre effektnivåer, så vi var rätt säkra på att det skulle fungera, säger hon.

Vid tillfället minskade industrierna sin elanvändning med ungefär 230 MW.

– Alla resurser som ingår i Olkiluoto 3:s nätvärn behövdes inte aktiveras vid händelsen den 24 september eftersom Olkiluoto 3 inte producerade på full effekt, säger Minna Laasonen.

Följer industriernas elanvändning i realtid

Trots nätvärnet märktes störningen även i Sverige. Frekvensen, som ska ligga på 50 Hz, gick ned till 49,42 Hz.

– Ja det är klart att vi märkte det. Frekvensen dippade och underskottet var vi tvungna att reglera upp, genom att reglera upp elproduktion i Finland och i övriga Norden, säger Erik Ek, strategisk driftchef på stamnätsoperatören Svenska kraftnät.

Så reagerade frekvensen i elsystemet när Olkiluoto 3 drabbades av en störning lördagen den 24 september. Källa: Svenska kraftnät Foto: Svenska kraftnät

Dagen efter störningen, söndagen den 25 september, kopplades Olkiluoto 3 tillbaka på elnätet och återtog sin testkörning. Några dagar senare, fredagen den 30 september, rapporterar TVO att reaktorn för första gången har nått full effekt, det vill säga ”ungefär 1 600 MW”.

Nätvärnet är en åtgärd som gör det möjligt för Olkiluoto 3 att gå på full effekt. Om nätvärnet inte hade funnits på plats hade Fingrid bara tillåtit kärnreaktorn att producera upp till 1 300 MW.

Industrierna som deltar i nätvärnet får betalt dels för att vara i beredskap och dels om deras elanvändning minskas. Fingrid följer i realtid hur stor elanvändning industrianläggningarna har och stämmer av med TVO hur mycket el Olkiluoto 3 kan producera.

– Men merparten av kostnaden för nätvärnet betalas av TVO. Fingrid står bara för en del av kostnaden, ungefär en miljon euro per år, säger Minna Laasonen.

”Vi har tagit i lite extra”

Från och med nästa år ska även en batteripark hos TVO ingå i nätvärnet. Den omfattar 85 MWh och 90 MW och installeras i anslutning till Olkiluotos kärnkraftverk.

Batteriparken ska snabbt skjuta till el till stamnätet i händelse av ett bortfall av Olkiluoto 3, samtidigt som industrierna minskar sin elanvändning. Både batterier och industrier ska kunna agera inom 0,3 sekunder.

Minskningen av elanvändningen hos industrierna görs snabbt med hjälp av brytare. Sedan måste industrierna ligga kvar på den lägre elanvändningen i tre timmar. För batteriparken gäller att den ska kunna leverera full effekt i 30 minuter. Därefter ska en gasturbin, som TVO också ombesörjer, gå i gång och producera el.

Minna Laasonen. Foto: Fingrid

Totalt är det 425 MW som har avtalats som antingen elminskning eller elproduktion i tio anläggningar för 2023 och 2024 i nätvärnet. Det minskar alltså bortfallets storlek betydligt mer än till 1 300 MW.

– Vi har tagit i lite extra för industrianläggningarna använder inte all effekt hela tiden. De informerar oss i realtid hur mycket de har tillgängligt att dra ner i nätvärnet, säger Minna Laasonen.

”Hade fått anpassa reserverna”

Vid sidan av nätvärnet ska de vanliga stödtjänsterna också aktiveras om Olkiluoto 3 plötsligt slutar leverera el. Men de är långsammare än 0,3 sekunder.

– Vi har sett tidigare när Oskarshamn 3 har fallit ifrån att frekvenshållningsreserver har aktiverats efter fem sekunder. Nätvärnet är betydligt snabbare, säger Minna Laasonen.

På den svenska sidan verkar Svenska kraftnät ganska nöjd med den finska lösningen. Elsystemet är i dag anpassat för att hantera bortfallet av den elproducent som hittills har varit störst i Norden, kärnreaktorn Oskarshamn 3 med 1 450 MW. Om Olkiluoto 3 hade gått i gång på full effekt utan det finska nätvärnet hade åtgärder behövts även i Sverige.

– Då hade vi fått anpassa reserverna så att de klarar större fel och blir snabbare, säger Erik Ek.

Olkiluoto 3:s nätvärn

För 2022 har Fingrid avtal med sju industrianläggningar om att ingå i nätvärnet med totalt 266 MW i effektminskning.

Dessa är kemikoncernen Kemiras anläggning i Äetsä, kartongtillverkaren Metsä Boards anläggningar i Joutseno och Kaskö, Stora Ensos anläggningar i Anjala och Imatra, samt papperstillverkaren UPM:s anläggningar i Jämsänkoski och Raumo.

För 2023 och 2024 har totalt 425 MW från tio platser avtalats i nätvärnet. De handlar dels om effektminskning, dels om elproduktion.

Där ingår Kemiras anläggning i Äetsä, Metsä Boards anläggningar i Joutseno, Kaskö och Simpele, Stora Ensos anläggningar i Anjala och Imatra, TVO:s batteripark i Olkiluoto och en gasturbin i Gerknäs, samt UPM:s anläggningar i Jämsänkoski och Raumo.

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