VALGETS KVAL: Det er ilandføringen av en sjøkabel som byr på hodebry for prosjektleder Jan Erik Skog. Her ved et område noen få kilometer fra Nordheimsund sentrum som kan være aktuelt å vurdere nærmere. (Bilde: Joachim Seehusen)

Statnett om Hardangerfjorden:
– Autostrada på bunnen

  • Bygg

Sima-Samnanger

  • Mellom Sima og Samnanger har Statnett planlagt en 93 km lang 420 kV luftledning
  • Konsesjon ble gitt 2. juli i år.
  • Etter voldsomme protester besluttet regjeringen 10. august å utrede sjøkabel, og satte ned fire uavhengige utvalg som skulle vurdere sjøkabel
  • Utvalg 1 skal se på:
    De tekniske, økonomiske og miljømessige forholdene knyttet til sjøkabel
  • Utvalg 2 skal se på:
    Virkninger for kraftsystemet om sjøkabel blir valgt
  • Utvalg 3 skal se på:
    Konsekvensene av at det tar lengre tid å legge sjøkabel
  • Utvalg 4 skal se på:
    De samfunnsøkonomiske virkningene av å legge sjøkabel
  • Disse fire utvalgene har frist til 1. februar 2011
  • Med bakgrunn i regjeringens beslutning, bestemte Statnett seg for å gjøre nødvendige undersøkelser i tilfelle regjeringen skulle beslutte sjøkabel
  • En sjøkabel blir om lag 70 km lang. Også denne løsningen vil måtte ha noe luftledning; fra ilandføringssted til Samnanger transformatorstasjon (ca. 20 km).


Elektrisk spenning

  • Enten det blir luftlinje eller sjøkabel skal det stå en spenning på 420 kilovolt på lederne.
  • Elektrisk spenning er et mål på den potensielle differansen av elektrisk ladning mellom to punkter. SI-enheten for spenning er volt (V). I formler brukes i Norge symbolet U, i engelsk litteratur brukes ofte symbolene V eller E, der den siste foretrekkes i akademiske tekster for å unngå forveksling med enheten Volt, V.
  • Dersom punktene blir koblet sammen til en elektrisk krets oppstår det en elektrisk strøm som forsøker å utjevne potensialforskjellen.
  • Spenning er ikke en grunnenhet, den er definert slik at 1 V er den spenning som skal til for at en strøm på 1 A skal avgi en effekt på 1 W.
  • Kraften mellom to ulike ladninger kan gjøre et arbeid. Spenning er lik arbeidet de elektriske kreftene gjør per ladningsenhet når de frakter ladning gjennom en elektrisk komponent/leder.

Kilde: Wikipedia

Reaktiv effekt

  • Reaktiv effekt for en vekselstrømskrets er ved sinusformet strøm lik produktet av effektiv strøm, effektiv spenning og sinus til faseforskyvningen mellom strøm og spenning. Reaktiv effekt utgjør ingen belastning og kan ikke omsettes til arbeid. Den har samme dimensjon som effekt og måles i enheten VAr (eller var), forkortelse for volt-ampere-reaktiv, med samme dimensjon som watt.

Kilde: Store norske leksikon, nettversjon

HARDANGER: Meter for meter har det 70 meter lange letefartøyet Geograph brukt nær fire uker på å kartlegge bunnen av Hardangerfjorden. 50 mann, sjømenn, marinbiologer, marine arkeologer, geoteknikere og Statnetts egne eksperter har jobbet 24 timer i døgnet for å avsløre fjordens hemmeligheter.

De første resultatene viser at selv om bunnforholdene er tilnærmet ideelle for sjøkabel når en først har greid å komme ned, blir utfordringene under installasjon så store at kostbildet i øyeblikket er usikkert.

– Hittil har en anslått at kabel i Hardangerfjorden kan bli fire ganger så dyrt som luftlinje, sier prosjektleder Jan Erik Skog til Teknisk Ukeblad.

De tekniske utfordringene står i kø, og det blir et uhyre komplisert prosjekt om den prosjekterte luftlinjen blir lagt i skuffen til fordel for en sjøkabel. Over 30 prosent av strekningen er dypere enn 800 meter og en tredjedel av en 70 kilometer lange kabel vil ligge dypere enn 500 meter.

Les også: Åpner for Hardanger-kabel

AUTOSTRADA: Bunnen av Hardangerfjorden er paddeflat, og dermed ideell for å legge kabler. Jan Erik Skog kaller det en autostrada. FOTO: Statnett

Innsikt: Høyspent til besvær

Ideelt i Hardanger

Statnett regner med at det vil koste fire milliarder kroner å legge sjøkabel i Hardanger. Om det skjer, vil det fort bli brukt som argument for å få sjøkabel andre steder.

Statnett regner med at det vil koste fire milliarder kroner å legge sjøkabel i Hardanger. Om det skjer, vil det fort bli brukt som argument for å få sjøkabel andre steder. RASFARE: Ved innløpet til Simafjorden har det vært en utglidning. Her, og på noen andre steder, må det undersøkes nærmere for å avklare om det er fare for nye ras som kan skade en sjøkabel. FOTO: Statnett Statnett
AKSNESRENNA: Ved Nordheimsund går Aksnesrenna som en trakt opp mot land. Den kan være en mulig vei å føre kablene opp til land. FOTO: Statnett Statnett
SIMA: På Sima-siden er det uproblematisk å føre høyspentkablene ned fra land langs en forholdsvis slak skråning under vannflaten. FOTO: Statnett Statnett

– Sjøkabel kan bli en problemstilling på svært mange av de prosjektene Statnett vil gjennomføre i de kommende årene, svarer Skog på spørsmål om det er mange andre steder der kravet om sjøkabel kan bli fremmet om Hardanger får ja fra myndighetene.

– Men da er det viktig å være klar over at i Hardanger er spesiell med hensyn til en sjøkabelløsning. Ikke bare er bunnen jevn, det er som en autostrada i bunnen, men fjorden går også i riktig retning og en løsning med sjøkabel og luftlinje blir faktisk 10-20 km kortere enn en ren luftlinjeløsning. På andre prosjekter kan prisen fort bli ti ganger så høy som luftlinje. Generelt vil prisen ligge i spennet fem til ti ganger prisen over luftlinje, sier Skog.

Hardangerstriden: <br/> Kan legge strømmen i tunnel

Ingen brems

Undersøkelsen er ikke satt i gang av de uavhengige utvalgene som regjeringen har satt ned, men er initiert av Statnett.

– Da det ble klart at sjøkabel likevel kunne bli et alternativ, valgte vi å starte forberedelsene med en gang. Vi ønsker ikke å hale ut tiden. Når alle dataene er ferdig analysert, blir de stilt til disposisjon for de uavhengige utvalgene, lover Skog.

I tillegg til en undersøkelse av sjøbunnen og mulighetene for landtak gjennomføres systemanalyser og det blir gjort kabeltekniske beregninger. Med på den fire uker lange ekspedisjonen er det totalt nærmere 50 mann.

– Vi har invitert med Bergen Sjøfartsmuseum som har maritime arkeologer om bord på båten, mens Havforskningsinstituttet stiller med marinbiologer. I tillegg er vi selv med og DOF Subsea som utfører undersøkelsene og dataprosesseringen av resultatene.

En forutsetning for å få konsesjon er at Statnett kan redegjøre for konsekvensene av en sjøkabel, både for det marinbiologiske miljøet og eventuelle arkeologiske funn. Så langt er det kun funnet to skipsvrak, en liten båt på 20 fot og et noe større stålskrog. Ingen av disse hadde den minste arkeologiske verdi.

Ingen samkjøring i Hardanger

Ja til bro, nei til kraftlinjer

GEOGRAPH: I nærmere fire uker har Geograph fra DOF Subsea finkjemmet havbunnen i Hardangerfjorden til en pris av 15 millioner kroner. Joachim Seehusen

Tekniske utfordringer

Aldri før har noen lagt en så lang vekselstrømskabel på så store dyp.

Oil filled paper insulated cable, Aqaba project/Papirisolert oljekabel, Aqaba-prosjektet
Aldri før har noen lagt en så lang vekselstrømskabel på så store dyp. KABEL: Bildet viser et snitt av kabelen Nexans leverte til Aqaba. En kabel i Hardanger vil være av samme type. Ytterst er det et lag av polypropylengarn som er mettet med bitumen, deretter er det sålarmering. Innenfor denne ligger et blylag over fler lag halvlederfolier. Det tykke brune laget er papirisolasjon mettet med mineralolje. Innerst ligger lederen. Hulrommet aller innerst blir fylt med mineralolje som står under trykk via pumper på land. Disse brukes til å holde isolasjonen mettet med olje uavhengig av hvordan kabelen utvider seg eller trekker seg sammen etter temperatursvingninger. NEXANS

– Vi har lagt en olje- og papirisolert kabel i Saudi-Arabia som var i overkant av 50 km med 420 kV spenning, så det kan løses. Men ja, det blir langt, bekrefter Gunnar Evenseth, teknisk direktør hos Nexans, som vil være med å konkurrere om kontrakten om sjøkabel blir valgt.

Det stor dypet fører til store mekaniske påkjenninger på kabelen under legging. Derfor ville Statnett helst hatt en kabel med stålarmering. Det er sannsynligvis ikke mulig.

– Vi vurderer en kombinasjon av stål og kopper. Stål har ikke god nok ledningsevne til å ta den strømmen som blir indusert i armeringen, sier Skog.

– Det er helt på kanten, men bare stålarmering kan gå. Det må vi i tilfelle se nærmere på, sier Evenseth. Han deler Skogs oppfatning om at en kombinasjon av stål og kopper nok er den beste løsningen.

Nexans: Nexans: – Sjøkabelen er velkjent teknologi

Reaktor

I en vekselstrømkabel oppstår det kapasitiv strøm mellom leder og jord når det settes spenning på kabelen. Dette kalles også reaktiv effekt.

– Det er først når kablene er lange at dette må håndteres spesielt, det gjør vi med reaktorer på hver landside for å isolere nettet mot disse strømmene. Vi vurderer også om det er hensiktsmessig å ta kabelen opp på land omtrent på midten og ha en reaktor der, sier Skog.

Disse reaktorene består av en spole og de ligner mye på en transformator. De er ikke lydløse, derfor er plasseringen av disse krevende. Et alternativ som blir vurdert er å legge dem inne i fjell. Opp til disse vil det komme seks kabler. Siden det er tre faser er tre kabler et minimum, men to per fase ansees som mest sannsynlig. Hver av kablene vil ha en diameter på ca. 140 mm. For å ha tilstrekkelig slingringsmonn under leggingen må vi regne mellom 40 og 50 meter avstand mellom kablene, da krever det en total bredde på 300 meter.

TU mener: LEDER:<br/> Kraftig seier for distrikts-Norge

UTFORDRINGER: Gunnar Evenseth, teknisk direktør i Nexans, har levert 420 kV vekselstrøm sjøkabel på en 50 km lang strekning, det er sannsynligvis verdensrekord. Nå kan han få sjansen til å være med på nok en rekord i Hardangerfjorden der strekket blir 70 km. FOTO: Nexans

Trenger flere kabler

Med alle lederne i én kabel ville ingen av disse problemene oppstått. Det er likevel ikke mulig å legge en kabel.

– Den ville fort blitt 300 mm tykk og helt uhåndterbar. Det finnes ingen leggefartøy som kan ta en slik jobb, sier Skog.

Evenseth hos Nexans er enig.

– Ja, en trefasekabel blir for stor for dette formålet. Den bli knapt mulig å håndtere og den ville også bli for tung. Vi har aldri laget en så stor trefasekabel, sier Evenseth.

Om sjøkabel blir valgt vil det forsinke ferdigstillelsen. Produksjonen av kablene tar lang tid og det finnes i dag ingen leggefartøy som kan håndtere slike dybder. Eksisterende fartøy må derfor modifiseres.

– Det avhenger litt av hvilke andre oppdrag vi har, men jeg vil tro det går et år å produsere en 70 km kabel, anslår Evenseth.

– Designet blir en utfordring, de skal tåle mye strekk. Også skjøtene blir krevende, det bør nok være en skjøt for hver 30 km, sier han.

Les også: Ny kabelteknologi ikke klar for Hardanger

Bildetekst:
I DYPET: Denne ROV'en, remote operated vehicle, er brukt til å kartlegge bunnen og veggene i Hardangerfjorden. Roboen er den nederste rektangulære enheten som løses ut fra de sirkulære enheten når de er kommet ned til ca. 15 meter over havbunnen. Joachim Seehusen

Likestrøm

Det kan være et alternativ å legge likestrømskabler. Kabelteknisk er det noe enklere, men det byr på helt andre problemer. Mange peker på at det er lagt likestrømskabler mellom Norge og resten av Europa. Men det er store forskjeller som gjør at det ikke er sammenlignbart.

– Å legge likestrøm mellom to forskjellige kraftnett er greit, men å innføre likestrøm i et eksisterende vekselstrømsnett er noe helt annet og krevende, sier Skog.

Han peker på at mens lasten automatisk overføres til andre ledere ved et brudd i en vekselstrømskabel skjer ikke det med likestrøm som leverer en gitt effekt. Da må justeringen gjøres på millisekunder.

– I det du introduserer likestrøm i et vekselstrømnett introduserer du samtidig en komplisert kraftelektronikkfunksjon som inneholder mange komponenter som kan feile. Du introduserer også datateknikk som kan feile og dette vil påvirke påliteligheten. Selv med doble systemer som skal ivareta sikkerheten, er det ikke sikkert det er nok. Vi har liten erfaring med å kombinere likestrøm og vekselstrøm, sier Skog.

Likevel vurderer han likestrøm som et reelt alternativ.

– Å ja, vi kommer ikke utenom å drøfte likestrøm, Vi kan klare det. Det er en veldig utvikling på likestrøm og muligheten til å samkjøre likestrøm og vekselstrøm vil komme, men med tanke på forsyningssikkerheten ønsker vi ikke å eksperimentere.

Les også: Kan mørklegge Bergen