23948sdkhjf

Ny metod för att stabilisera elnät

| Av Christer Åkerlundh | Tipsa redaktionen

En utmaning med förnybar elproduktion är att hålla elnätet stabilt. I en ny avhandling presenteras metoder som kan förbättra vattenkraftens reglerförmåga.

Linn Saarinen, doktorand vid institutionen för teknikvetenskaper vid Uppsala universitet, har i en avhandling studerat vattenkraftens roll i balanseringen av dagens och framtidens elsystem.


Övergången till en helt och hållet förnybar elproduktion för med sig vissa utmaningar för kraftsystemet. Den första utmaningen är att ny förnybar produktion från exempelvis vind och sol är väderberoende, vilket gör att produktionen inte nödvändigtvis sammanfaller med behovet av el.


På elnätet måste produktion och konsumtion hela tiden vara i balans, det vill säga så fort du sätter på spisen eller tänder en lampa så måste elproduktionen ökas någonstans i nätet. När elkonsumtionen är högre än elproduktionen så sjunker den elektriska frekvensen i nätet, och därför kallas den snabba regleringen av effektbalansen i nätet för frekvensreglering.


I Norden är det framför allt vattenkraften som frekvensreglerar genom att reglera flödet av vatten genom turbinerna för att matcha elkonsumtionen. Den förnybara, väderberoende elproduktionen gör att behovet av reglering ökar.


Den andra utmaningen för kraftsystemet är att de nya energikällorna inte är reglerbara, vilket gör att den andel av kraftverken som kan användas för balansering av elnätet minskar. En blåsig sommardag i framtiden, när elkonsumtionen är låg och elproduktionen från vind och sol är hög, står nästan all reglerbar produktion stilla. Då finns det en risk att kapacitet för att finreglera variationerna i konsumtion och produktion saknas.


Den tredje utmaningen är att de nya energikällorna i allmänhet inte bidrar till kraftsystemets svängmassa. Svängmassan fungerar som ett litet energilager som jämnar ut snabba variationer i konsumtion och produktion och ger systemet stabilitet.


- Vattenkraften har en viktig roll i balanseringen av elnätet, både över korta och långa tidshorisonter. Vattenkraftens svängmassa balanserar elnätet på delar av sekunden, reglering av vattenflödet genom turbinen balanserar elnätet på minutnivå och vattenmagasinen i kombination med extra kapacitet i turbiner och generatorer balanserar elnätet på dygns-, vecko- och säsongsnivå, säger Linn Saarinen.


Hon fortsätter:


- Jag har bland annat tagit fram en metod för intrimning av vattenkraftens regulatorer som kan förbättra vattenkraftens reglerförmåga. Det är viktigt för att kunna hålla elnätet stabilt även när elproduktionen från vind och sol ökar. Metoden bygger på optimering av det slutna systemets överföringsfunktioner i frekvensdomän. Målet är att minska både frekvensavvikelserna och det slitage på vattenkraftstubinerna som regleringen kan leda till.


Vattenkraftverkens dynamiska beteende har studerats genom mätningar på vattenkraftverk i Luleå- och Skellefteälven.


- När konventionell elproduktion ersätts av elproduktion från vind och sol så minskar elnätets svängmassa. Det gör elnätet mindre stabilt och ökar slitaget på de vattenkraftturbiner som reglerar nätet. Avhandlingen beskriver också en metod för att ersätta den förlorade svängmassan med ”syntetisk svängmassa” från exempelvis batterier. Det är en regulator som aktivt styr ett energilager så att det bidrar till att bromsa och dämpa frekvensändringar på nätet. Syntetisk svängmassa kan bli en viktig pusselbit för att både kunna klara driftsäkerheten i elnätet och minska slitaget på vattenkraften i framtiden.

Håll dig uppdaterad med UochD
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Åtal – av stor betydelse för Sveriges säkerhet

Underhåll räddar dammarna

Skydd mot driftstopp

Tre blir ett Open Infra

Nyförvärv hos Instalco

Vattenfall anlägger en av Sveriges största solcellsparker

Nyhetsbrev

1

Handelskammaren – underhåll räcker inte

Arkiv

Microsoft dataskyddsanpassas

Midroc Electro förvärvar CraneX

Vattenfall bygger, driftar och underhåller batterilager

Ny tjänst för affärsutvecklare från infrastruktursektorn

Misstänkt drönare över Forsmark – igen

Tysk tågsatsning på 900 miljarder

Stororder utan buller och brak

Romantika åker först på schemalagt underhåll

Driftsäkrar datacentret

Drönare levererar reservdelar till vindkraftverk

Gripenmotorer ska underhållas i Sverige

Effektivare underhåll med uppkopplade fastigheter

Ställningsföretag sparkas för bristande säkerhet

Yrkesutbildning för järnvägstekniker

Två ettåriga yrkeshögskoleutbildningar inom järnvägsteknik har premiär på Nässjöakademien i höst – kvalificerad signaltekniker och kvalificerad kontaktledningstekniker.

Robotar sköter underhållet

Cyberattack på SVT – hör deras egen historia

Det lönar sig att arbeta

Plus

Krönika: Är företagskultur en smörgåstårta?

Enklare underhåll med remmar

Förlorade fingrarna vid driftstopp

Plus

Krönika: Världen väntar på dig

Fördubbling av yrkesutbildningar 

Vattenläckan i Bromma hade naturliga orsaker

Regional samordning av säkerhets­analyser

Sida satsar på IT-säkerhet

Jonerna besegrar dammet

Göteborg släpper öppna geodata

Underhåll blev 2 miljoner dyrare reparation

1,3 miljarder till forskning i AI

Se alla Företagens egna nyheter

RS Components lanserar ny industritålig multimeter

Tips för att välja biokompatibelt smörjmedel - G A's Blogg

Nodd presenterar samarbete kring Digital Signage

RS Components lanserar unikt IEC-apparatintag från Recom

RS Components lanserar redundansmoduler från TDK-Lambda

Nytt stipendium för industriell innovation har instiftats

Rätt val av smörjmedel för momentdragning är kritiskt!

Värmetåligt lim – vad innebär det?

Se här hur du här hur du kan säkra turbinen med rätt olja!

Hur limmar och fogar jag detaljer som sedan ska lackeras?

Elektriskt ledande lim – ett alternativ till lödning

Visualisera för ökad säkerhet

NLGI-klass för smörjfett – vad innebär det?

Musikhjälpen 2019 - G A Lindberg sponsrar med flera bidrag!

Nu har vi invigt vårat nyrenoverade labb

Vi stödjer Musikhjälpen - Buda på våra snygga Hoodies!

ALMI ger Nodd verifieringsmedel för visuella mötesverktyg

G A Lindberg instiftar stipendium för industriell innovation

Nodd & PreemRaff om visualisering på Underhållsmässan

Effekten av plasmabehandling på feta plaster

Inbjudan till workshop gällande avmagentisering 26 & 27 nov

Nodds magnetsystem visualiserar underhållsarbete

Så väljer du rätt dispenseringsnål till din vätskedosering

Mycket smidigt simulerings instrument endast 1700 SEK.

Vår miljötekniker blir intervjuad ang. substitution av RISE

Sänd till en kollega

0.141