Vattenfalls vision: Gotland först med ny teknik på vindkraft

2018-11-14 06:00  

Vindkraftverk ska reglera frekvensen i elnätet. Det är en del i Vattenfalls lösning för mer vindkraft och färre strömavbrott på Gotland. Men det har tidigare inte gjorts i Sverige.

I varje sekund måste produktion och konsumtion av el stämma överens i det nordiska elsystemet. Växelspänningens frekvens används som ett mått på balansen.

Frekvensen ska ligga på 50 Hz. När den avviker från värdet måste effekt antingen tillföras eller ”tappas ur” elsystemet.

På Gotland finns i dag vindkraftverk med en total installerad effekt om 180 MW. När det uppstår störningar i fastlandsförbindelsen kan det bli svårt att hålla frekvensen i elnätet på rätt nivå. Då produceras för mycket el på ön i förhållande till konsumtionen, vilket kan leda till strömavbrott.

Vattenfall har nu presenterat ett förslag till lösning som innebär fyra åtgärder: ett energilager, nya krav på vindkraftverk, en marknadsplats för handel med flexibilitet och höjd spänning i regionnätet.

"Man flöjlar rotorbladen för att spilla energi"

De nya kraven på vindkraftverk som Vattenfall föreslår innebär att framtida vindkraftverk måste kunna bistå med frekvensreglering i elnätet. Det är något som inte görs i Sverige i dagsläget.

– Men det görs i andra länder. Nya vindkraftverk på marknaden har den funktionen, men man behöver ställa krav på frekvensreglering i anslutningsavtalen för att funktionen ska användas, säger Fredrik Carlsson, forskningsledare för eldistribution på Vattenfall och en av rapportförfattarna.

En sådan frekvensreglering skulle kunna sättas in när elproduktionen på ön är för stor och frekvensen stiger för mycket. Rent praktiskt görs det genom att vinkeln på vindkraftverkens rotorblad justeras så att mindre av vindens rörelseenergi överförs till rotorbladen.

– Man brukar säga att man flöjlar rotorbladen för att spilla energi, säger Fredrik Carlsson.

"Jag tror att det finns mycket att lära"

Vindkraftverket behöver ha programvara som mäter den lokala frekvensen i elnätet och kommunicerar värdena till verkets styrsystem.

Vattenfall betraktar tekniken som ny men ändå relativt beprövad. Men hur vanligt det är med frekvensreglering från vindkraftverk är inget som bolaget har granskat i sin studie.

– Vi har bara noterat att ett flertal tillverkare har utrustningen. Jag tror att det är något som vi behöver införa i Sverige så småningom, särskilt den dagen när vi börjar ta bort mycket kärnkraftverk. Därför är det bra om vi kan testa det i Gotland, säger Fredrik Carlsson.

Men vad behöver testas om tekniken redan är beprövad?

– Vi i Sverige behöver lära oss hur bra tekniken fungerar. Olika tillverkare har olika algoritmer så det kommer inte att se exakt likadant ut. Jag tror att det finns mycket att lära om hur snabbt det funkar och hur tillförlitlig tekniken är, säger Fredrik Carlsson.

Syntetisk svängmassa i Kanada

Vattenfalls förhoppning är att vindkraftverk ska kunna aktivera sin frekvensreglering inom en sekund. Men det anser vindkraftstillverkaren Enercon, som har flera installerade vindkraftverk på Gotland, är väl optimistiskt. Det tar en liten stund för den så kallade pitchmotorn att ändra rotorbladens vinkel.

– En sekund låter ganska tufft. Beroende på hur mycket nedreglering som ska ske inom den första sekunden så tangerar det den tekniska gränsen just nu, säger Richard Ogiewa, elexpert på Enercon.

För att åstadkomma snabbare frekvensreglering rekommenderar han i stället en kombination av så kallad syntetisk svängmassa, som bidrar till att dämpa frekvensfall och agerar snabbt, och justering av rotorbladen. Den kombinationen används för frekvensreglering i 500 Enercon-verk i Kanada.

Sedan början av 2000-talet har Enercon tillverkat vindkraftverk med programvara som mäter frekvensen i elnätet så att pitchmotorn kan anpassa rotorbladens vinkel därefter. Men hur många av vindkraftverken som faktiskt används för frekvensreglering kan Richard Ogiewa inte svara på. I Sverige görs det inte.

"Aktiverar resursen under begränsade tidsperioder"

Richard Ogiewa är positiv till Vattenfalls idé om att utnyttja de gotländska vindkraftverken till mer än att bara leverera el. Särskilt med tanke på att behovet främst handlar om att få ned frekvensen vid tillfällen när fastlandsförbindelsen strular.

Men han påpekar att det inte är lika enkelt att använda vindkraftverken för att få upp frekvensen.

– Då måste man köra lite nedreglerat innan, kanske på 90 procent av tillgänglig effekt, för att kunna uppreglera med 10 procent. Men då förlorar man 10 procent av sin produktion, vilket inte är lönsamt. I vissa länder aktiveras resursen under begränsade tidsperioder vid ansträngt läge, säger han.

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