Strømtap: Ved full effekt på overføringen av kraft til Utsirahøyden vil 11–12 prosent av kraften gå tapt på veien, ifølge Statoil. (Bilde: Statoil)

ELEKTRIFISERING AV UTSIRAHØYDEN

Sverdrup-kabelen kan få et tap på 12 prosent

Statoil skal legge en kraftkabel ut til Johan Sverdrup-feltet som skal kunne levere 100 MW kraft på full effekt.

Ut fra strømnettet på land trekkes det da hele 112–113 MW kraft. Det skyldes at om lag 11–12 prosent av strømmen går tapt på veien når kabelen går på full effekt, noe selskapet opplyste om i konsekvensutredningen for feltet som de la fram i begynnelsen av november.

Tallet omfatter både tapene i likeretteren, kabelen og vekselretteren. Likeretteren gjør om vekselstrømmen (AC) i landnettet til likestrøm (DC) som overføres gjennom kabelen. Vekselretteren gjør likestrømmen om igjen til vekselstrøm ute på plattformen.

Av tapet på 11–12 prosent går 5,6 prosent bort i omformeren, mens resten går tapt i selve kabelen, ifølge Statoil.

Tykkelsen avgjør

En tykkere kabel ville gitt lavere tap.

På spørsmål fra Teknisk Ukeblad opplyser prosjektleder for strøm fra land-prosjektet for Johan Sverdrup og Utsirahøyden, Øyvind Håstø i Statoil, at kabelen som nå planlegges får et tverrsnitt på 630 mm2.

Statoil har også sett på muligheten av å bruke både 500 mm2 og 800 mm2 isteden.

På full effekt ville et tverrsnitt på 800 mm2 ifølge Statoil redusert tapet i kabelen med 1,5 prosent sammenlignet med 630 mm2. En kabel på 500 mm2 ville derimot økt tapet med to prosent sammenlignet med 630 mm2.

Statoil sier det ville gi en ekstrakostnad på om lag 10 prosent å øke tverrsnittet fra 630 til 800 kvadratmillimeter. Nøyaktig hvor mye penger dette innebærer ønsker ikke Håstø å utdype, siden Statoil er i forhandlinger om kabelkjøp.

Men det kan si noe om størrelsesordenen at konsulentselskapet Add Novatech i vår beregnet at en likestrømskraftkabel på 80 MW til Johan Sverdrup ville koste 1599 millioner kroner, mens en kabel på 120 MW ble beregnet til 1742 millioner kroner. Prisene inkluderer legging av kabelen.

Les også: Gina Krog-turbinen kan få bare 28 prosent virkningsgrad

Kraftbehovet varierer

Kraftbehovet på Johan Sverdrup, som etter planen skal starte produksjon i 2019, er noe usikkert. Det største kraftbehovet på feltet skal først komme rundt 2028, og ventes å nå drøye 150 MW.

Men Statoil regner ikke med at kraftbehovet vil overstige 80 prosent av kabelens kapasitet i første fase av utbyggingen.

– Innen 2022 vil fase to av kraft fra land-prosjektet være gjennomført. Da vil ytterligere kraft i størrelsesorden 100 til 150 MW bli tilført Utsirahøyden og vil supplere kraft til Gina Krog, Ivar Aasen og Edvard Grieg, i tillegg til fase to av Johan Sverdrup. Ettersom kabelen ikke vil komme til å ligge på 100 prosents belastning, blir de faktiske forskjellene i tapene så små at det ikke gjør det aktuelt med en så stor økt kostnad for en 800 mm2 kabel. Anlegget er laget for å være operativt i 50 år, sier Håstø.

Tapene på kabler reduseres med kvadratet av effekten. Når kraftbehovet er på 80 prosent, vil en forskjell i tap mellom 800 og 630 kvadratmillimeter tilsvare ca. 0,95 prosent.

Konstant drift på dette nivået ville gitt et årlig energitap på 6,6 GWh. Det tilsvarer forbruket til 330 eneboliger med et årlig forbruk på 20.000 kWh hver.

– Ville det ikke være bedre for miljøet å velge en tykk kabel for å slippe å sløse med strøm?

– Det ville blitt som å kjøpe en bil som koster en million kroner ekstra for å spare en promille i bensinforbruket. Du gjør ikke det, sier Håstø.

Les også: Spenningen på Sverdrup gjør det umulig å levere strøm til de andre feltene på Utsira

Høye omformertap

Teknisk Ukeblad omtalte nylig omformerne ABB har bygget til Statnetts nye kraftkabel til Danmark, Skagerrak 4.

Der går det fram at tapene på spenningskildeomformere (HVDC Light) har sunket fra rundt tre prosent i hver ende av kabelen i siste halvdel av 1990-tallet til under 1 prosent i dag.

Anlegget Statoil skal bygge for å elektrifisere Johan Sverdrup har altså nesten tre ganger så høye tap.

I august ga Statoil ABB i oppgave å utvikle et konsept for kraftforsyning fra land til Johan Sverdrup-feltet. Direktør for elektrifisering i ABB i Norge, Svein Knudsen, forklarer det høye tapet i omformeren slik.

– Tapene for en HVDC Light-omformerstasjon er avhengig av flere parametere, blant annet effektfaktoren anlegget kjører med. Den siste generasjon av HVDC Light-teknologien for overføring av store effekter, effekter over 500 MW, har tap som er mindre enn én prosent. Men for Johan Sverdrup er omformerdesignet optimalisert for offshore, det vil si relativt lav effekt, kompakthet, lav vekt og direktestart av store motorer. Designkravene for Johan Sverdrup har resultert i relativt lav strøm i IGBT-ene (bipolare transistorer med isolert utgang), økt margin i regulering av spenning og reaktiv effektstøtte, som fører til høyere tap. Dette gjelder spesielt omformeren offshore, sier Knudsen.

Han sier tapene som er beskrevet er «worst case», og at de i en normal driftssituasjon vil være lavere.

Les også:

Test selv: Er elektrifisering et godt klimatiltak?

Nedjusterer tallene for virkningsgrad på Utsirahøyden

Australsk øy kan avgjøre fordelingen av Sverdrup-milliardene