Vattenkraftverk får hjälp av begagnade bilbatterier

2021-04-26 06:00  

Energibolaget Fortum går vidare i sin satsning på batteriparker vid vattenkraftverk. Nu är det Landafors utanför Bollnäs som ska utrustas med begagnade bilbatterier.

Frekvensen i det nordiska elsystemet ska ligga på 50 Hz. Om den avviker för mycket måste effekt antingen tillföras eller tappas ur systemet. Det görs genom avtal om olika frekvensregleringstjänster.

Hittills har det mest varit vattenkraft som har använts för att reglera frekvensen i elnätet. Men nu börjar allt fler nya aktörer dyka upp.

Fortum var först i Sverige med att låta batterier i kommersiell skala reglera frekvensen i stamnätet. En batteripark om 5 MW och 6,2 MWh togs i drift vid Forshuvuds vattenkraftverk utanför Borlänge 2019.

Batterier om 1 MW och 250 kWh

Syftet var att minska slitaget på vattenkraftverkets aggregat genom att låta batterierna reagera snabbt på förändringar i elnätets frekvens.

Där var det splitter nya litiumjonbatterier från Tesla som ställdes upp.

Foto: Fortum

Nu går Fortum vidare och installerar en ny batteripark vid Landafors vattenkraftverk, sydost om Bollnäs. Men den här gången är det begagnade litiumjonbatterier från Volvo Cars laddhybridbilar som ska användas.

Parken omfattar 48 litiumjonbatteripack i en container. Tillsammans har de en installerad effekt om 1 MW och en lagringskapacitet på 250 kWh.

Batterier från provbilar

Alla kommer dock inte att vara begagnade, enligt Volvo Cars.

– En del av batterierna är nya och en del av dem har använts i våra provbilar, säger Jörgen Saméus, projektledare på Volvo Cars.

Jörgen Saméus. Foto: Volvo Cars

Provbilarna har genomgått olika former av interna tester hos Volvo Cars. Inga av batterierna som skickas till Landafors har suttit i bilar som har använts av kunder.

– Nej, de har inte gått så länge att de är slut än. Volvo Cars introducerade sin första laddhybrid 2012, så än så länge befinner sig batterierna från våra laddhybrider ute hos våra kunder i deras bilar eftersom de fortfarande fungerar bra, säger Jörgen Saméus.

Styrsystemet största tekniska utmaningen

Anledningen till att Fortum väljer att satsa på begagnade batterier är att förbättra hållbarhetsaspekten i projektet samtidigt som kostnaden blir lägre.

– Vi valde att prova med begagnat. Men om det inte fungerar tillräckligt bra måste vi vända oss till nya batterier igen. Vi ska utvärdera systemet i tre år innan vi bestämmer oss för om begagnat är den bästa lösningen, säger Alessandro Ferraris, projektledare på Fortum.

Landafors vattenkraftverk. Foto: Fortum

Under utvärderingsperioden hoppas bolaget också få svar på hur stor lagringskapacitet batterierna behöver ha kvar för att kunna fungera i sin nya roll. En viktig parameter är också att förstå hur batterierna kommer att påverkas av sina nya användning.

– Vår bedömning är att de ska klara uppgiften väl utan att åldras för fort. Vår förhoppning är att de ska kunna nyttjas ytterligare fem eller tio år, säger Jörgen Saméus.

Satsningen görs i form av ett samarbete mellan Fortum, Volvo Cars och Comsys, som har byggt ett styrsystem för batteriparken.

– Den största tekniska utmaningen har varit att bygga ett styrsystem som kan kontrollera batterierna och integrera dem i vårt befintliga styrsystem i kraftverket. Batterierna är gjorda för att köra en bil, nu gäller det att få ut en stabil drift vid vattenkraftverket, säger Alessandro Ferraris.

”En winwin-situation”

Arbetet med styrsystemet har pågått i ungefär ett år. Nu är planen att batteriparken ska installeras före sommaren och förkvalificera sig för frekvensreglering under sommaren.

Landafors kraftstation. Foto: Fortum

Fortum hoppas att satsningen ska leda till att både vattenkraftverket och batterierna får en längre livstid. Bolaget räknar med att batterierna kommer att köras skonsammare i Landafors än i hybridbilarna.

Men investeringen görs också för att anläggningen ska kunna fortsätta att leverera snabb frekvensreglering.

– Svenska kraftnät håller på att ta fram nya tekniska krav och vi misstänker att den typ av vattenkraftverk som är lite mer långsamma kan ha problem i framtiden. Det är inte självklart att Landafors skulle kunna fortsätta att leverera primärreglering i fortsättningen om vi inte installerar batteriparken, säger Alessandro Ferraris.

Flygbild över Forshuvuds vattenkraftverk. Batteriparken med Teslabatterier ses till vänster i bild. Foto: Fortum

Precis som i Forshuvud är tanken att batterierna och vattenkraftverket ska komplettera varandra. Batterierna reagerar snabbt på frekvensförändringar och leder energi ut på elnätet. Sedan kan vattenkraftverket ta över genom att öka sin elproduktion.

– Batterier som är byggda för hybridbilar har jättemycket effekt men liten lagringskapacitet, så det är inte säkert att de kan vara tillräckligt uthålliga. Det är därför vi placerar dem ihop med vattenkraftverket. Det blir en winwin-situation, säger Alessandro Ferraris.

I Forshuvud tog det ett tag att komma fram hur batterier och vattenkraft bäst skulle samspela med varandra. Installationen i Landafors tror Alessandro Ferraris kommer att vara mer effektiv redan från början.

Men det finns fortfarande osäkerheter kvar.

– Vi vet inte vad vi kommer att nå för responstid i Landafors. I Forshuvud kan vi leda in och ut energi på under en sekund, men det kan vara så att kommunikationen i styrsystemet i Landafors tar längre tid, säger Alessandro Ferraris.

Alessandro Ferraris.Foto: Linda Nohrstedt

Batteriparken i Forshuvud ses av Fortum som en lyckad satsning. Tack vare batterierna behöver inte turbinen utsättas för lika mycket snabba förändringar i vattenflöde i samband med frekvensreglering. Men hur stora vinster det ger i minskat slitage på vattenkraftsaggregatet är oklart.

– Hur mycket vi kan förlänga livstiden på aggregatet är en fråga vi får ganska ofta men det kan vi inte svara på. Vi får återkomma om 20 eller 30 år, säger Alessandro Ferraris.

Hur mycket batteriparken i Landafors kostar vill inte Fortum avslöja.

Landafors kraftverk

Landafors vattenkraftverk ligger i Ljusnan i Bollnäs kommun och togs i drift 1976. Fallhöjden är 6,5 meter, kapaciteten 11,2 MW och normal årsproduktion 65 GWh.

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