Hoppa till huvudinnehåll
Sök

Med styrbar reaktiv effekt i Stenkullen ska spänningen stabiliseras i nätet

Svenska kraftnät har en bred projektportfölj för att hantera de många utmaningar kraftsystemet står inför. Vanligtvis uppmärksammas de stora ledningsprojekten som ökar överföringsförmågan och stärker stamnätet. Det finns även andra projekt som kanske inte är lika välkända, men som är precis lika viktiga för att kraftsystemet ska fungera. Ett av de projekten handlar om reaktiv effekt som ska stabilisera spänningen i sydvästra Sverige.

Vid överföringen av el kan överföringen delas upp i aktiv effekt och reaktiv effekt. Den aktiva effekten utrycks i MW och är den användbara effekten som förbrukas och kan uträtta arbete. Aktiv effekt kallas ofta bara för ”effekt” och i t.ex. debatten om effektbrist är det just aktiv effekt som diskuteras. Reaktiv effekt utrycks i Mvar och uppstår pga. induktanser och kapacitanser i växelströmssystemet. I växelströmsledningar är reaktiv effekt en biprodukt som man vill minimera för att ge mer utrymme åt den aktiva effekten, som är den del av elleveransen som har ett ekonomiskt värde. Det är dock viktigt att ha koll också på de reaktiva effektflödena. Det beror på att de är tätt sammankopplade med förmågan att reglera spänningen i elnätet.

Spänningarna i ett kraftsystem är i sin tur av fundamental betydelse för dess funktion. Utan en acceptabel spänningsprestanda skulle kraftsystemet kollapsa.  En för hög spänning ökar koronaförlusterna och kan orsaka anläggnings- och personskador. En för låg spänningen leder till högre överföringsförluster, samt sänker överföringskapaciteten och höjer risken för stabilitetsproblem såsom spänningskollaps. Med reaktiv effekt kan spänningsnivåerna hållas inom de önskvärda intervallen som anläggningar i kraftsystemet är konstruerade för.

Behovet av reaktiv effektkompensering varierar dock beroende på mängden aktiv effekt som överförs i kraftsystemet. Vid låg överföring av aktiv effekt behöver spänningarna hållas nere genom konsumtion av reaktiv effekt via t.ex. shuntreaktorer. Vid hög överföring behöver spänningarna hållas uppe genom produktion av reaktiv effekt via t.ex. shuntkondensatorer. Shuntreaktorer och shuntkondensatorer är bara stegvis styrbara genom i- och urkopplingar och utgör av bl.a. kostnadsskäl en majoritet av den reaktiva effektkompenseringskapaciteten. För finjustering av spänningsnivåerna och snabb spänningsstöttning behövs dock en viss mängd automatiskt styrbar och steglös reaktiv effektkompensering, så kallad spänningsreglerande utrustning. 

En stor andel av den styrbara reaktiva effekten i södra Sverige har historiskt tillförts av kärnkraftsblock. När kärnkraften avvecklas i omställningen till mer förnybar produktion ger det inte bara ett produktionsbortfall av aktiv effekt utan minskar även den styrbara reaktiva effekten i södra Sverige. Till skillnad från aktiv effekt kan reaktiv effekt inte överföras från geografisk avlägsna platser, utan måste tillföras regionalt där det behövs i nätet.

Avvecklingar i Ringhals påverkar stabiliteten i nätet

På västkusten stänger Ringhals ned två kärnkraftblock innan slutet av nästa år och bortfallet av den reaktiva effekten behöver ersättas. Som en åtgärd förnyar Svenska kraftnät en ålderstigen SVC-anläggning (Stativ Var Compensator) i Stenkullen, i ett projekt som kallas ”Reaktiv effekt i Stenkullen”. En SVC-anläggning bidrar precis som ett kärnkraftblock med styrbar reaktiv effekt och kan därmed automatiskt reglera spänningen i nätet. Vid förnyelsen i Stenkullen ersätts SVC-anläggningen med en STATCOM-anläggning (Statisk kompensator) som funktionsmässigt har liknande egenskaper. Den nya STATCOM-anläggningen ska tillsammans med nya shuntkondensatorer och shuntreaktorer delvis kompensera för kärnkraftblockens nedstängning. Även HVDC-länkarna SydVästlänken och Nordbalt tillför styrbar reaktiv effekt och fungerar spänningsstabiliserande i södra Sverige. Detta eftersom tekniken som används i dessa länkar kan ge samma funktion till nätet som STATCOM-tekniken.  

Pilotprojektet Reaktiv effekt i Stenkullen

Reaktiv effekt i Stenkullen är ett projekt som är prioriterat på Svenska kraftnät och tillförseln av spänningsreglering i Stenkullen kommer vara central för att upprätthålla elförsörjningen av Västsverige med normal driftsäkerhet efter 2020.  

Projektet startades upp under 2017 och året efter upphandlades Entreprenörerna ABB och Otera. I mars 2019 togs den befintliga anläggningen ur drift för att rivas. Nu pågår markarbeten och därefter påbörjas bygget av STATCOM-anläggningen. Den nya anläggningen, som till utseende liknar en liten HVDC-station, beräknas tas i drift hösten 2020. Projektledare är Mattias Fyhrman (bilden), som säger såhär om att leda projektet:

- Projektet är väldigt intressant men också utmanande. Tekniken i STATCOM-anläggningen är komplicerad och kan närmast liknas vid en HVDC-anläggning med avancerade styrprogram. En annan utmaning är den fysiska säkerheten med arbeten i driftsatt stationsområde.

Projektet i Stenkullen blir ett pilotprojekt för upphandling och implementering av SVC-/STATCOM-anläggningar. I och med omställningen av kraftsystemet och de systemutmaningar detta innebär är det sannolikt att ytterligare anläggningar av denna typ kommer att behövas framöver. Liknande anläggningar som redan nu är i behov av förnyelse finns både i Hamra och Kolbotten. Förnyelsen av dessa anläggningar är i förstudiefasen och erfarenheterna från Stenkullen kommer att bli väldigt värdefulla i de projekten.