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

En dokumentär väl värd att se

Missade du Vetenskapens värld den 16 september? Kolla i så fall på Svt Play. Avsnittet ger en smått hårresande bild av tillståndet för världens broar.

Ger råd om 3D-printade reservdelar

Att 3D-printa reservdelar till gamla maskiner kan löna sig. Särskilt om alternativet är att skaffa en ny maskin.

Molntjänst blev bäst i test

Man svårt skadad på stålverket i natt

Produktionsstörningar på Gränges

En bok om sex decenniers UH-gärningar

Han kallas ofta för ”underhållsguru” eller ”underhållets gudfader”. Nu har han skrivit en bok om sitt liv.

Nyhetsbrev

IT-säkerhet i industrisystem

Arkiv

Fortum säkrar driften i kraftverk

Det senaste året har Fortum investerar nästan 15 miljoner kronor på att modernisera och byta ut kontrollutrustningen i Ljusne Strömmar kraftstation.

Uppdaterad: Fabriksbrand nu släckt

En död i arbetsplatsolycka

Satsar på UH och ombyggnation av pressverktyg

Övervakar processanläggningar på distans

MTR Tech förvärvar Emtrain

Stort UH-kontrakt till Epiroc

Epiroc har vunnit ett betydande kontrakt från Codelco för service av gruvutrustning som används vid Andina-gruvan nära Chiles huvudstad Santiago.

Storföretagens datatrafik avlyssnad

Ny delägare ger nya möjligheter

Ny agentur för Colly Components

Har ökat kapaciteten för fjärrvärmen

131-årig stockholmare går i pension

När Gasnätet Stockholm i veckan moderniserar gasnätet på Scheelegatan går en 131-årig trotjänare i pension.

Döms för vållande till kollegas död

Rockwell Automation utökar cyberskydd

Hydraulikinspiration i Borlänge

Spår ökat militärt intresse för 3D-print

Sensor ska upptäcka vattensamlingar

Stadsbyggnadsförvaltningen i Helsingborg ska testa en sensor under en bro över ringleden Österleden. Den känner av om det samlas vatten på vägbanan.

Smart Maintenance på Öresundsbron

Hultafors Group gör företagsförvärv

Arbetsmiljöverket utreder explosionen

Konferens inom cybersäkerhet

Metallföretag får böter

Strömavbrott lamslog lasarett

Brand hos kemikalietillverkaren

Oljeläckage från bruket till älven

Se alla Företagens egna nyheter

5 snabbhärdande medicinklassade lim - Limmet är ofta en effektiv och kostnadseffektiv lösning!

PFPE smörjmedel minskar risken för förtida lagerhaverier

RS Components lanserar en värmekamera i fickformat från Fluke

G A Lindberg ställer ut på Evertiq Expo i Lund 26/9, kom och hälsa på oss!

Vad betyder viskositet för lim egentligen? & Vilken viskositet bör mitt lim ha?

Bra att veta om Gejdolja - Mobil Vactra No. 2 - Ny film - smörjmedelsexperten Mats Svensson berättar

Kom och hälsa på oss Evertiq Expo i Lund den 26 september, monter 100

Smörjmedelsutbildning 25-26/9 - från grundläggande till avancerad smörjteknik - Fåtal platser kvar!

WEVO håller seminarium om ingjutning av elektronik 14-16 oktober, välkommen!

Limskola – Industri Grundläggande - 23/9 i Ljungby, välkommen att anmäla dig nu!

EMC probelm i industriella nätverk

Lindh Automation - Fit4PROFINET package

Snabba svar om snabblim

Vi fortsätter att sponsra Solvatten

RS Components får utmärkelse av TDK-Lambda

RS Components lanserar labbaggregat med automatisk anpassning av strömstyrkan

Är du driftansvarig, underhållschef, smörjare, inköpare..? Missa inte Mobilskolan i September!

RS Components lanserar lättanvända oscilloskop från Tektronix för felsökning och analys

Välkommen på Seminarium om ingjutning av elektronik med WEVO den 14-16 oktober 2019.

Nytt effektivt sätt att kolla oljemängden i faten!

Silikon för elektriska fordon – fördelar och användningsområden

Vill du lära dig mer om smörjmedel? Är du driftansvarig, underhållschef, sm...

Så väljer du rätt skärvätska - våra smörjmedelsexperter guidar dig!

SVHC-listan uppdaterad – Nya lagar och regler

Medicinklassade silikonlim – så väljer du rätt!

Sänd till en kollega

0.131