”100 % FÖRNYBART ÄR MÖJLIGT”

SVERIGE Det finns utrymme för mycket mer vindkraft i det svenska energisystemet. Moderna lösningar kan hantera stabilitetsproblemen, enligt Vattenfalls vindkraftsexperter.

Det snabba införandet av vindkraft är ett av skälen till att det nordiska elnätet har blivit mindre stabilt. Men detta håller på att förändras och nya studier och affärsmodeller visar att vindkraften istället kan stabilisera nätet.

– Jag är övertygad om att vi under detta århundrade kommer att få uppleva en snabb tillväxt av förnybara energikällor i våra kraftsystem, och i vissa länder kan de komma att stå för hela hundra procent, säger Alberto Mendez Rebollo, chef för BU Wind Nordic på Vattenfall, när vi träffar honom och Karin Salevid, affärsutvecklare på Asset Optimisation.

– När det gäller vindkraften är det rimligt att säga att den kan lösa vissa, men inte alla, stabilitetsproblem som den orsakar. Men i ett modernt kraftsystem kan resterande problem lösas på annat sätt, till exempel genom att reglera efterfrågan, säger han.

Karin Salevid arbetar med metoder för att optimera vindkraften så att den matchar nätets och marknadens behov.

– Det står helt klart att det svenska systemet klarar av en stor andel vindkraft. Det handlar helt enkelt om hur nätoperatören utformar marknaden, säger Karin Salevid, och Alberto Mendez håller med:

– Ur tekniskt hänseende är det till och med är möjligt att ha ett system med ungefär 45 % vind- och solkraft, 45 % vattenkraft och 10 % gas. Undersökningar pågår för att avgöra om det går att minska andelen gas ännu mer.

Vindkraften ökar snabbt i Sverige.

Alberto Mendez Rebollo inledde sin karriär i Spanien, och där har vindkraften ökat kraftigt i omfattning under de senaste dryga tio åren. Vissa perioder utgörs 70 % av all el som produceras i det spanska systemet av förnybart.

– För tio år sedan oroade sig nätoperatören för de ungefär 4 GW som vindkraften stod för. De sade att systemet skulle bli instabilt vid 8 GW. Idag tickar systemet på som ett urverk, trots att den installerade vindkapaciteten uppgår till 23 GW. Till detta kommer även solenergin. Den här omställningen har visat att vindkraften kan fungera stabiliserande på nätet, säger han.

EN RADIKAL FÖRÄNDRING
Denna radikala förändring av Spaniens energimix skedde efter att nätoperatören förändrade sitt tankesätt, enligt Alberto Mendez.

– På sätt och vis hade de rätt. Men när nätoperatören slutade att tänka på det hela som ett problem och i stället angrep frågan på ett lösningsinriktat sätt, så lyckades de hitta metoder för att i stället stabilisera nätet med vindkraften. Det är som Einstein en gång sade: ”Problem kan inte lösas med samma tankesätt som skapade dem.”

Ett stabilt nät kräver att man har kontroll över spänning och frekvens, och den kontrollen kräver att de kraftverk som producerar för nätet har vissa egenskaper. Dessa är reaktiv effekt, tröghet och aktiv frekvensreglering.

I Spanien har vindkraftverken producerat reaktiv effekt i många år. Den här tekniken håller på att sprida sig, och Vattenfall tecknade nyligen sitt första avtal någonsin i Nederländerna för att nu börja producera kommersiell reaktiv kraft vid vindkraftparken Princess Alexia, från och med 1 januari i år.

Under vissa av årets timmar kommer 70 % av Spaniens el från förnybara energislag.
Spanien är ett av de länder i världen som haft den snabbaste introduktionen av vindkraft.

EN TEKNIK PÅ UPPGÅNG 
Den andra egenskapen som krävs för ett stabilt nät är tröghet. Nya studier från Nordamerika visar att vindkraftverk kan skapa något som kallas ”syntetisk tröghet”. Det fungerar även när det inte blåser.

– Lösningen går ut på att använda en liten mängd energi för att rotera rotorbladen. Dessutom skevas rotorbladen för att minimera luftmotståndet, och det hela fungerar riktigt bra. På det här sättet går vindkraftverken från att förbruka tröghet till att bidra med tröghet. När det blåser finns självklart trögheten redan i systemet, utan något behov av att tillföra energi. Min bedömning är att den här tekniken kommer att bli standard inom bara några år, och att det är ett absolut måste i ett system med 100 % förnybart, säger Alberto Mendez.

Ett stabilt nät kräver även aktiv frekvensreglering. Kraftverken levererar varierande effektmängder till elnätet, och från elnätet överförs kraften till slutanvändarna som kräver omedelbar leverans i samma stund som de slår på en strömbrytare. Produktionen måste alltid motsvara förbrukningen i nätet, och frekvensen påverkas av hur väl denna balansering fungerar. Om frekvensen faller för mycket, då måste vissa delar av nätet kopplas bort. Det leder till strömavbrott. Om frekvensen blir för hög måste generatorerna i kraftsystemet jobba snabbare och snabbare, ända tills det blir nödvändigt att minska eller till och med avbryta produktionen.

Vattenfalls enhet Asset Optimisation and Trading erbjuder regleringskapacitet för att minska effektproduktionen från vindkraften i Danmark vid de tillfällen då produktionen i systemet ger ett överskott. Nu finns även planer på att utveckla verktyg för att också kunna sälja effektökande reglering, något som behövs när produktionen från andra kraftkällor plötsligt sjunker.

– Detta åstadkoms genom att minska produktionen från vindkraftsparken, och i stället erbjuda den extra marginalen till nätoperatören som kan utnyttja den som en buffert. Vi tror att detta kommer att krävas i framtiden. Vi kommer att vara redo att sälja den här tjänsten så snart marknaden efterfrågar den, säger Karin Salevid.

Läs den första delen om hur den holländska vindkraften stabiliserar näten:

SÅ STABILISERAR DEN HOLLÄNDSKA VINDKRAFTEN NÄTET

Relaterade nyheter