Må gjøre tiltak i kraftsystemet: Energirevolusjonen i Europa gir store utfordringer for kraftnettet i årene som kommer. Foto: Scanpix

FORNYBAR ENERGI I KRAFTNETTET

Mer fornybar energi vil øke risikoen for kollaps i kraftnettet

Statnett er bekymret for dårligere frekvenskvalitet.

Flere kraftkabler mellom Norden og det øvrige Europa vil mate større mengder ny, fornybar energi inn i det norske og nordiske kraftsystemet.

Det vil gi store problemer for systemdriften i det norske kraftsystemet i årene som kommer.

Lite fleksibilitet

Norge vil importere andre lands kraftnettproblemer når kraftsystemene i flere land knyttes tettere sammen, gjennom de kommende kablene til Danmark og Tyskland, og nabolands nye utenlandsforbindelser.

Dette gjør det vanskeligere å sikre en sikker drift av kraftsystemet og kontinuerlig leveranse av strøm, advarer Statnett.

– Vi får en betydelig nettkapasitetsøkning til Europa, samtidig som mye ny, fornybar kraftproduksjon med lite fleksibilitet fases inn i Europa. Norge har i dag god fleksibilitet i vannkraftproduksjonen. Når vi knytter oss tettere sammen med et elkraftsystem som har dårligere reguleringsevne enn vi har, trekker de på våre reguleringsressurser. Dette gir god ressursutnyttelse og bidrar til å oppnå klimamål, men det vil påvirke vårt kraftsystem, sier Statnetts Ingrid Helen Eivik, som har ført rapporten i pennen.

Les også: Alle nasjonale støtteordninger for fornybar energi kan være ulovlige

Kan kollapse

En av hovedutfordringene for Statnett i årene som kommer, blir hvert sekund å opprettholde den såkalt momentane balansen i kraftsystemet.

Det vil si å sørge for at kraftproduksjonen til enhver tid tilsvarer etterspørselen, i tillegg til etterspørsel eller importbehov fra utlandet.

Mye ny, fornybar energi gjør det vanskeligere å holde kraftbalansen, fordi det er langt vanskeligere å beregne hvor mye vind- eller solkraft en produsent vil produsere sammenlignet med den stabile vannkraften.

Større og raskere flytendringer som følge av nye kabler mellom landene påvirker frekvensen. Denne skal ligge på 50 Hz, og større avvik fører til større risiko i driften av kraftnettet.

– Tendensen de siste årene har vært en dårligere frekvenskvalitet, med tanke på de nordiske kvalitetskravene. Blir frekvensen for dårlig, fører dette til at hele kraftsystemet kan kollapse. Dette er en utfordring som vil øke framover, og vi er nødt til å tilpasse gjeldende virkemidler og ha tilgang på frekvensstyrte reserver fra vannmagasiner med reguleringsevne, sier Eivik.

Er frekvensen dårlig, og en nettfeil oppstår samtidig som alle såkalte frekvensstyrte reserver er tatt i bruk, øker risikoen for større feil og kollaps i kraftnettet. Da er konsekvensen mørklegging.

– Hendelser som ikke ville fått konsekvenser i dag, vil i framtiden kunne føre til flere situasjoner hvor sluttbruker mister strømmen. Hvis vi ikke innfører tiltak som motvirker ubalansen, må vi kjøre kraftsystemet med større risiko, sier Jan Hystad i Statnett, og legger til at dette ikke er noe Statnett kan akseptere.

Les også: Investeringer for en halv milliard kroner i 1 TWh småkraft ble verdiløse

Raskere flytendring

I en ny plan beskriver Statnett konsekvensene for driften av kraftsystemet og hvilke tiltak de ser for seg i årene fram mot 2020. 

Statnett vil håndtere ny produksjonsmiks med blant annet balansetjenester, økt sanntidsinfo og økende grad av automatisering.

– Vi er også avhengig av å redusere ubalansene gjennom å få bedre samsvar mellom endringene i kraftproduksjon, forbruk og utveksling med andre lands kraftsystemer, sier Eivik. 

I dag justerer kraftprodusentene i stor grad produksjonen etter etterspørselen enn gang i timen. I framtiden ser Statnett at dette må skje langt hyppigere, som hvert 15. minutt.

– Vi ønsker å utnytte mellomlandsforbindelsene på en god måte, og utnytte mulighetene for økt verdiskapning. Dette innebærer en større endring av kraftflyten på utenlandskablene i løpet av en time, sier Eivik.

I dag tar det for eksempel litt over tre timer å snu kraftflyten i kabelen mellom Norge og Danmark fra full import til full eksport. Når Skagerak 4 etter planen settes i drift mot slutten av året og øker kapasiteten til 1700 MW, vil det ta rundt seks timer å snu kraftflyten.

– I Europa går kraftmarkedene mot en finere tidsoppløsning i energimarkedene og reservekraftmarkedene. Med for eksempel kvartersmarkedene betyr dette at aktørerene skal handle seg i balanse hvert 15. minutt, ikke som i dag, balanse over timen. Det blir uansett mer krevende å holde systembalansen framover, men dette er ett viktig virkemiddel for å bedre kraftbalansen.

– Hva slags konsekvenser får dette for kraftprodusentenene?

Det er vanskelig å svare på nå, det er noe vi skal diskutere med dem i et felles arbeid vi starter i april. Dette er noe som må koordineres mellom land, vi kan ikke bare gjøre dette i Norge. Vi har dialog med andre nordiske land og europeiske systemoperatører, og det er litt ulik takt i hvor raskt man ser for seg nye ordninger. Men i Norden er vi nødt til å gå samlet.

– På kort sikt må vi ha andre løsninger. Et aktuelt tiltak er at produsentene må få bedre tilpassede produksjonsplaner, sier Eivik.

Les også: Her er verdens største offshore-anlegg for høyspent likestrøm

Kraftprodusenter leverer ikke

Statnett betaler for at norske kraftverk skal har funksjoner som hjelper kraftsystemet med frekvensregulering, spenningsregulering og stabilitet.

Kraftverkene skal også bidra med kortslutningsytelse og til å stabilisere systemet ved svingninger.

Systemoperatøren er avhengig av at produsentene leverer som de skal, og noe som er spesielt kritisk når det oppstår feil i nettet. Dette øker også risikoen i kraftsystemet.

– Vi har erfart at responsen fra enkelte kraftverk ikke er som vi forutsetter. Det gjelder blant annet ved overgang til separatområde, det vil si når et område ikke henger sammen med resten på grunn av utfall. Da er det et stort behov for at kraftverkene bidrar til å holde systemene oppe. Dette gjelder også frekvensregulering. Alle kraftverk over 10 MVA kan bidra til å til at kraftsystemet holder frekvensen. Vi har gjort noen tester, og ser at det ikke alltid er sånn, sier Eivik.

Statnett varsler flere tester for å finne ut hvor utbredt problemet er blant kraftverkene.

– Når vi har et bredere grunnlag, skal vi ta stilling til hva vi må gjøre. Vi må se på kravene i dag, og om de er tydelige nok. Dette blir i første rekke et samarbeide mellom oss og produsentene. Hvis noen kraftverk mangler evne til å bidra, blir det NVE som følger opp, sier Eivik.

Tross store problemer med økt utveksling med utlandet, mener Statnett de ligger store verdier i økende kraftutveksling. Systemoperatøren er positiv til at Norge kan bidra med sin fleksible vannkraft til land som ikke har samme mulighet til å regulere sin produksjon av for eksempel vindkraft.

– Det ligger store verdier i utenlandsforbindelsene, og vi må utnytte ressurser på tvers av landene. Dette bidrar til økt forsyningssikkerhet, for vi har en utfordring med både tørre og våte år. Dessuten bidrar vi til å nå klimamål ved å gi fleksibilitet til Europa, sier Elvik.

Les Systemdrifts- og markedsutviklingsplanen fra Statnett her.

Les også:

«Vennligst ikke forsøk å skylde på oss. Vennlig hilsen vindkraften»

Dette er de rådende verdensrekordene i fornybar energi

75 prosent av Europas kraftmarked er nå koblet sammen