El-motorvei i havet

Olav Fjellså, direktør for industrielle relasjoner i BP Amoco, forbereder et møte med andre operatører og aktuelle underleverandører tidlig i desember. Invitasjoner blir sendt ut til 15-20 aktører i disse dager, men Fjellså vil ikke si noe om hvem som kommer.

– Vi må overbevise de andre, det er viktig å få med så mange som mulig, sier Fjellså. Han antyder at prosjektet skal konkretiseres og formaliseres etter møtet, og at et begrenset antall selskaper vil være med videre. I så fall kan beslutningen om en utbygging tas i løpet av neste år.

Entusiastisk

Siemens AS er blant de selskapene som er sterkt interessert i BPs visjoner. Da Teknisk Ukeblad tidligere skrev om saken (TU 39/00), uttrykte en Siemens-ansatt skepsis til et slikt prosjekt. Senioringeniør Terje Knutsen i Siemens AS Oil & Gas er mer entusiastisk:

– Vi tror det er realistisk å føre strøm i kabel ut til Nordsjøen, og håper prosjektet blir besluttet allerede i første kvartal neste år, sier Knutsen.

Siemens har en High Voltage Direct Current- (HVDC) teknologi som er ganske lik den ABB har. Teknologien, som nå later til å bli en standard for overføring av energi, er basert på såkalt Insultated Gate Bipolar Transistor- (IGBT) teknikk. I dag har krafttransistorer av denne typen en sperrespenning på rundt 4,5 kV. Knutsen venter at denne vil øke til 6-7 kV i løpet av få år. Sperrespenning eller isolasjonsspenning er et uttrykk for hvor høy spenning som kan ligge over transistoren uten kortslutning.

Nye bruksområder

– Krafttransistorer har vært benyttet for lavspent i en ti års tid. For høyspente motordrifter har slike krafttransistorer vært i bruk i et par år. Ved å seriekoble krafttransistorene er andre anvendelsesområder aktuelle. Teknologien er ikke ny, det er snarere snakk om å se nye muligheter å bruke den på, sier Knutsen. Han karakteriserer BP som foregangsselskap som tenker nytt.

Levetid og kostnader bestemmer

Restlevetiden til installasjonene vil være avgjørende for lønnsomheten. Siemens tror 15 år vil være tilstrekkelig til å gjøre investeringene lønnsomme, men dette vil avhenge sterkt av investeringskostnaden pr. MW samt den særnorske CO2-avgiften. Systemet Siemens tilbyr er modulært bygget opp. Hver modul kan overføre i overkant av 200 MW.

Verken Siemens eller BP vil i dag uttale seg sikkert om hvor terskelen ligger for å kunne fyre av startskuddet. BP åpnet med studier av 68 plattformer, men det er lite sannsynlig at det er aktuelt med et så høyt antall.

– Vi har identifisert syv interessante områder,. Av disse kan to vise seg aktuelle for å lage clustere med en omformer plassert på en utrangert plattform, sier Fjellså.

For Siemens er effektbehovet som blir overført fra land avgjørende, ikke størrelsen på clusteret.

– Leverandørenes konsepter er modulære. Kostnaden pr. overført MW vil avhenge av utnyttelsesgraden av slike moduler, samt hvilken strategi som velges for tilgjengelighet. Det totale effektbehovet bør nok ligge godt over 100 MW, mener Knutsen.

Hvorfor likestrøm?

Teknisk Ukeblad har mottatt flere henvendelser etter oppslaget "Høy pris for ren strøm" i TU nr. 39. Flere lesere lurer på hvorfor en strømkabel ut til plattformer i Nordsjøen må føre likestrøm og ikke vekselstrøm.

– Dette er ikke lett å forklare folk uten elektrobakgrunn, sier professor Morten Ulrik Anker ved Institutt for elkraftteknikk på Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU). Anker gjør likevel et forsøk:

– Årsaken ligger i begrepet ladestrøm eller kapasitiv strøm. Når en kabel kobles til en spenningskilde, flyter det en strøm inn i kabelen som lader opp kabelen til påtrykt spenning i hele dens lengde. Denne ladestrømmen flyter uavhengig av om det er tilkoblet elektrisk utstyr på plattformen eller ikke, og kommer altså i tillegg til den ”nyttige” laststrømmen.

Kritisk kabellengde

Ved vekselstrøm varierer spenningen kontinuerlig med tiden. For at spenningen på kabelen i ethvert øyeblikk skal være lik påtrykt spenning, må det flyte en sinusformet ladestrøm i kabelen. Denne strømmen er proporsjonal med spenningen og med kabelens lengde. Etter hvert som lengden på en kabel øker, vil ladestrømmen bli så stor at den når tillatt strøm for kabelen. Ved denne såkalt kritiske lengden vil ikke kabelen være i stand til å overføre noen aktiv –nyttig– effekt.

Ved likestrøm utgjøres ladestrømmen bare av en strømpuls idet kabelen spenningssettes, og er deretter lik null. Kabelen er derfor fullt og helt disponibel for laststrømmen.

Konklusjonen på dette er at ved stor avstand mellom land og plattform må likestrøm benyttes.

At kraftlinjer i luften kan benytte vekselstrøm over lange avstander, skyldes at den kapasitive strømmen –ladestrømmen– er mye lavere, på grunn av at lederne befinner seg høyt over bakken. Dette gir liten kapasitans, mens en kabel har stor kapasitans på grunn av den korte avstanden mellom lederen og skjermen.