Slik forbereder de kraftnettet for ødeleggende solstormer

Solstormer forårsaker nordlys – men i tillegg til dette vakre fenomenet kan de også føre til betydelig skade på elektriske installasjoner og kraftnettet, mest utsatt er transformatorer.

NVE har nå fått rapporten «Tiltak for å motvirke konsekvenser og håndtere risiko knyttet til

geomagnetisk indusert strøm i kraftnettet» skrevet av Sintef.

Astri Gillund, seniorrådgiver i NVE sier at rapporten skal følges opp overfor Statnett og de store kraftprodusentene i form av tilsyn.

– Vi skal se på utsatte punkter og kartlegge hvilke beskyttelsestiltak som er gjort, sier Gillund.

Rapporten kom i rett tid, solstormer følger en 11-års syklus, en ny startet i 2020.

– Maksimal innvirkning på kraftsystemet vil en typisk da ha 3-5 år etter starten, altså i 2023-2025. Men det er ikke gitt at de verste hendelser vil skje i de mest aktive periodene, forklarer Gillund.

Ønsket forskning – fikk litteraturstudie

Hun forteller at rapporten ble bestilt fordi det er et krav i kraftberedskapsforskriften om at det for de viktigste anleggene i kraftsystemet skal gjøres en vurdering av konsekvensene av geomagnetisk induserte strømmer, og iverksettes relevante tiltak for å beskytte transformatorene som er de mest utsatte komponentene.

Etter at forskriften ble lansert i 2012 gikk Statnett, Statkraft, NVE, Sintef og NTNU sammen om å dra i gang et større forskningsprosjekt knyttet til problemene solstormer forårsaker, men de fikk ikke tilstrekkelig finansiering til at det lot seg gjøre. Derfor bestilte NVE i stedet rapporten fra Sintef, som hovedsakelig er en litteraturstudie med kun noen få egne målinger gjort.

Solstormene forårsaker geomagnetisk induserte strømmer som gir DC-liknende strømmer i transmisjonsnettet, kalt GIC etter det engelske «geomagnetic induced current». I verste fall kan GIC gi omfattende strømutfall. Det mest alvorlige tilfellet i moderne tid skjedde i Canada i 1989 da hele Québec med mer enn 8 millioner innbyggere mistet strømmen.

I rapporten går det frem at slike induserte strømmer hovedsakelig rammer lange overføringer, derfor har det hovedsakelig vært en utfordring for luftlinjer. Når olje- og gassinstallasjoner skal få landstrøm vil også disse kablene bli utsatt.

Vindparker er også et nytt område som kan rammes av GIC. Tap og uønsket utkobling kan komme som følge av at GIC skaper betydelige harmoniske strømmer internt i vindparken.

Kan påby nye transformatorer

Sintef peker på flere tiltak som kan motvirke alvorlige konsekvenser av solstormer. Man kan benytte komponenter som blokkerer eller reduserer GIC-strømmene eller man kan drifte nettet slik at amplituden på likestrømmer skapt av solstormer blir begrenset. Det er også en rekke tiltak som kan gjøres på transformatorer.

Gillund sier nye transformatorer er godt beskyttet mot GIC. For eldre, som er langt mer utsatt, kan det bli aktuelt å fremskynde investeringer i nye.

For å sikre transformatorene må de ha mer eller bedre kjernemateriale, trefasetransformatorer med tre bein vil typisk tåle mere likestrøm før de går i metning, noe som betyr at de

tåler høyere GIC før de skaper problemer enn transformatorer med fem bein. Som et siste punkt trekker Sintef frem at man bør unngå metallkonstruksjoner i de deler av transformatoren som blir utsatt for ekstrem oppvarming når det går i metning.

I tillegg til mer robuste konstruksjoner peker Sintef på at gode rutiner for varsling av solstormer er viktig.

Trond Brekke, solforsker ved Norsk romsenter sier at det er gasskyer som slynges ut fra solen som skaper GIC. De største og raskeste, som også vil kunne forårsake de mest alvorlige skadene tar 17 timer fra de oppdages til når jorden.

– Det kan også ta opp til 3-4 dager, typisk er to dager.

Norsk romsenter har en varslingstjeneste for romvær, som blir brukt av nettselskaper og kraftselskaper.