Svenska svänghjul gör plats för mer förnybar kraft i England

2021-02-12 06:00  

ABB ska leverera två synkronkompensatorer med svänghjul till Liverpool. Maskinerna tillverkas i Västerås och ska hjälpa till att hålla frekvensen i elnätet på rätt nivå. 

Många nationella elsystem befinner sig just nu snabb förändring. Stabil baskraft som kolkondens och kärnkraft fasas ut till förmån för intermittenta energislag som sol och vind. Detta innebär utmaningar för elnätet.

Baskraftens ofta enorma roterande generatorer bidrar med rotationsenergi som hjälper till att balansera elsystemet så att frekvensen hela tiden håller rätt frekvens, i Sverige 50 hertz. De hjälper dessutom till att balansera den så kallade reaktiva effekten, vilket i praktiken innebär att hålla spänningen på rätt nivå (se faktaruta). 

ABB har nu vunnit ett kontrakt om att tillverka och installera två så kallade synkronkompensatorer. Maskinens uppgift är egentligen främst att bidra till eller avge reaktiv effekt, även om den genom sin tyngd även bidrar till att öka rotationsenergin och därigenom trögheten i elsystemet. Konstruktionsmässigt är den samma sak som en generator.

Kombineras med svänghjul

I det här fallet ska dock respektive synkronkompensator kombineras med ett svänghjul som väger 40 ton, vilket kommer att öka den omedelbart tillgängliga trögheten 3,5 gånger. 

– Enheterna ligger och snurrar på nätet hela tiden. Så fort något händer hoppar de in automatiskt och kompenserar. De behövs alltså inget kontrollsystem, utan de bidrar helt momentant. I detta projekt är huvudsyftet att hantera frekvensvariationer, säger Kristina Carlquist, chef för synkronkompensatorer på ABB.

Foto: ABB

Synkronkompensatorn kan generera eller förbruka reaktiv effekt om 67 megavoltampere reaktiv (MVar).

Första gången för ABB

ABB har tidigare levererat åtskilliga synkronkompensatorer, men aldrig något svänghjul. Tillverkningen kommer att ske i Västerås. 

Enheterna ska installeras i Liverpool i Storbritannien, tillsammans med norska Statkraft, i ett projekt som kallas för Lister Drive Greener Grid. De installeras på transmissionsnätet (även kallat stamnätet).

I förhållande till generatorerna i ett kärn- eller kolkraftverk kommer de nu beställda enheterna inte alls att kunna bidra med samma stabiliserande verkan. De är helt enkelt så pass mycket mindre. 

– Inom kärnkraft och kolkraft har man ofta tvåpoliga gigantgeneratorer på flera hundra megawatt. Det är inte det vi pratar om här. För synkronkompensatorer pratar man visserligen inte om effekt, men med vår lösning skulle det motsvara en generator om 300 megawatt, säger hon och syftar då på rotationsenergin.

Samtliga ABB:s synkronkompensatorer är fyrpoliga. Den betydligt större lösning som General Electric ska leverera till Skottland, som Ny Teknik har berättat om tidigare, är i stället mångpolig.

Möjliggör fler förnybara energikällor

Även om tekniken är gammal märker Kristina Carlquist av ett ökat intresse på grund av elnätets snabba förändring. ABB har tidigare i huvudsak levererat synkronkompensatorer till Australien och Kanada. 

– Vi ser ökade volymer och är positiva till sådana här lösningar. Vi vill göra det möjligt att integrera fler förnybara energikällor som inte bidrar med rörelseenergi på samma sätt som kraftverk gör, säger hon. 

Lösningen, som även innefattar ett antal andra komponenter, är planerad att tas i drift under nästa år. 

Fakta: Reaktiv effekt 

Reaktiv effekt är en biprodukt i växelströmsledningar som man vill minimera för att ge mer utrymme åt den aktiva effekten, det vill säga den som uträttar arbetet. Reaktiv effekt uppstår på grund av induktans och kapacitans i växelströmssystemet.  

Men de reaktiva effektflödena har förmåga att reglera spänningen i elnätet. Rätt spänning är viktig för kraftsystemet.  

Behovet av reaktiv effekt varierar beroende på mängden aktiv effekt som överförs i systemet. Vid låg överföring av aktiv effekt behöver reaktiv effekt konsumeras och vid hög överföring av aktiv effekt måste reaktiv effekt tillföras. Bland annat kärnkraftgeneratorerna utför denna uppgift i det svenska elsystemet. 

En synkronkompensator utföra samma uppgift, att generera eller förbruka reaktiv effekt genom reglering av magnetiseringsströmmen.  

Ett mer ekonomiskt alternativ än en synkronkompensator, och därför vanligare, är dock att använda sig av kondensatorbankar för att reglera den reaktiva effekten. Men dessa kan inte reglera dynamiskt.

Johan Kristensson

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