Det var i fjor sommer at Sverige opplevde to hendelser relatert til frekvensproblemer i kraftnettet. De kan delvis forklares med at det kommer stadig mer vind- og solkraft inn i nettet.
Svenska kraftnät mener at ressursene til å holde el-systemet i normaldrift begynner å bli for små, skriver svenske Ny Teknik som først omtalte saken.
– Vi har i flere år vært oppmerksomme på utfordringene med å holde kraftsystemet stabilt i møte med mer sol og vind. Hendelsene i Sverige var de første konkrete problemene vi har opplevd i denne sammenhengen, sier Idar Gimmestad i Statnett til TU.no.
Han omtaler hendelsen der Oskarshamns kjernekraftreaktor ble tvunget til å dra ned sin effekt, siden svingmassen i det nordiske kraftsystemet nådde et kritisk lavt nivå. Svingmasse er enkelt forklart summen av alle tunge ting som beveger seg i kraftsystemet. Dette gir en viss treghet i systemet – det fysikken omtaler som inertia, og er en viktig brikke for å holde frekvensen på riktig nivå, nemlig 50 Hz (se forklaring lenger ned i artikkelen).
- Nysnø og Equinor: Legger 150 millioner i AI for kraftnettet
Bekymret
Samme sommer gikk Sverige tom for nedreguleringsbud, og ble nødt til å stenge ned kraftverket i Ringhals. Den stadig økende mengden uregulerbar sol- og vindkraft gjør svenskene bekymret for frekvenskvaliteten fremover.
Etterhvert som vi får mer sol og vind inn i det nordiske kraftsystemet (...) er vi nødt til å se på alternative måter å løse denne utfordringen på
Idar Gimmestad
– Det er naturlig at etterhvert som vi får mer sol og vind inn i det nordiske kraftsystemet, samt nedleggelse av en del kjernekraft som bidrar med svingmasse, er vi nødt til å se på alternative måter å løse denne utfordringen på. Dette arbeidet har høy oppmerksomhet i hele Norden, sier Gimmestad.
Å passe på at frekvensen ligger på 50 Hz og at kraftnettet er stabilt er den aller viktigste oppgaven Statnett og andre systemansvarlige nettselskaper har. Bekymring rundt inntoget av både mer fornybar energi og eksportert kraft fra Europa har eksistert i mange år.
I Statnett sin Systemdrifts- og markedsutviklingsplan for 2014 påpeker de at flere kraftkabler mellom Norden og det øvrige Europa vil kunne skape problemer i kraftnettet, da de mater større mengder energi uten svingmasse inn i det norske og nordiske kraftsystemet.
To prosjekter skal løse fornybar-problemene
For å demme opp for de negative konsekvensene av kraftproduksjon fra vind, sol og andre uregulerbare energiformer, er Statnett med i et prosjekt om såkalte automatiske raske frekvensreserver (aFRR).
Sammen med Svenska Kraftnät, Fingrid og Energinet jobber de med å utforme et felles nordisk marked for aFRR-kapasitet.
I tillegg er de med på et pilotprosjekt for enda raskere reserver (FFR), som skal løse problemene med svingmasse. Prosjektet skal vise at både kraftprodusenter og -forbrukere kan levere effekt innen to sekunder etter at en stor feil i kraftsystemet har oppstått.
På lengre sikt er FFR tenkt som erstatning for den nedreguleringen av Oskarshamn som skjedde i fjor sommer.
- Statnett bekymret: Mer fornybar energi vil øke risikoen for kollaps i kraftnettet
Slik reguleres kraftnettet
Den umiddelbare reaksjonen på en endring av produksjon eller forbruk, fanges opp ved at svingmassen i kraftsystemet omgjøres til elektrisk energi.
I neste omgang vil frekvensen endre seg, noe som i sin tur aktiverer primærreserver. I perioder med høy import fra andre områder, og med lite vann- og kjernekraft innkoblet vil kraftsystemet ha lite svingmasse tilgjengelig.
aFRR er en sekundær frekvensreserve, som skal gjøre systemet mindre sårbart dersom større feil skulle oppstå. De systemansvarlige nettselskapene kan aktivere aFRR for å frigjøre primærreservene og bringe kraftsystemet tilbake i balanse.
Sekundærreserver fungerer ved at nettselskapet sender et reguleringssignal til leverandørens kontrollsystem, som automatisk endrer produksjonen eller forbruket i anlegget. Responstiden for aFRR er i dag maksimalt to minutter etter mottatt signal fra nettselskapet. Statnetts driftssentralsystem håndterer den automatiske aktiveringen av aFRR.
I dag er det i hovedsak produksjonsanlegg som leverer aFRR.
- Verdens største nettoperatør bruker batterier til å balansere kraftnettet: – Det er rett og slett billigere
Enda raskere reserver
Pilotprosjektet om enda raskere reserverer startet opp i fjor, såkalt Fast Frequency Reserve (FFR). Dette skal løse problemet med svingmasse.
I en pressemelding uttaler Kristin Munthe i Statnett at resultatene fra piloten er svært positive.
– Dette gjør kraftsystemet mer robust og gjør at vi enklere kan ta imot mer import og uregulerbar fornybar kraft, sier Munthe, som er direktør for system- og markedsutvikling i Statnett.
Den nye, enda raskere reserven skal levere effekt innen to sekunder etter at en stor feil i kraftsystemet har inntruffet, og opprettholde denne effekten i 30 sekunder. Det skal gi tid for at andre, mer tradisjonelle reserver kan slå inn og at stabiliteten i kraftsystemet kan gjenopprettes.
Flere typer kraftforbrukere tok del i prosjektet, med pumpekraft, industriforbruk, datasentre og elbilladere. Produksjon fra vannkraft ble også vurdert og testet.
– Under testingen opplevde vi en uvanlig stor feil når et kjernekraftverk i Finland falt ut, og vi så at reservene i stor grad leverte som planlagt og bidro positivt, uttaler Munthe.
- En stor elbilpark vil kreve utbygging av kraftnettet: Det er det ingen som kjenner prislappen på
