– Sveriges elnät riskerar ökande problem med bland annat spänningsstabilitet och elkvalitet när andelen vind- och solkraft ökar i elproduktionen. För att möta utmaningarna krävs tekniska investeringar och anpassningar i nätet samt tydligare regelverk, säger rapportförfattaren Gustav Elfving, kraftsystemanalytiker på Sweco.
Rapporten om störningstålighet i Sveriges elnät fokuserar på hur energiomställningen påverkar elkvaliteten och kraftsystemets robusthet. Studien visar att en ökad andel intermittent elproduktion, som vind- och solkraft, riskerar att försämra spänningsstabiliteten och förlänga felbortkopplingstider vid störningar.
Vid fel i lokala elnät leder den ökande andelen omriktaransluten produktion till djupare spänningsdippar som påverkar fler elkunder. Konventionella synkrongeneratorer, som finns i bland annat vattenkraft och kärnkraft, bidrar naturligt till stabilitet genom att tillhandahålla kortslutningseffekt. Med övergången till intermittenta källor minskar denna stabiliserande effekt, vilket kan göra nätet mer känsligt för störningar.
En förändrad produktionsmix med större andel väderberoende produktion medför att felbortkopplingstider kan förlängas, om kraftelektroniska system inte genererar tillräckligt starka felströmmar för att snabbt aktivera skyddssystemen.
Enligt rapporten kan intermittenta källor bidra till att mildra effekterna av spänningsdippar genom att injicera reaktiv felström. Men en sådan lösning är begränsad och behöver kombineras med andra åtgärder. Det kan handla om investeringar i nätkomponenter som kan efterlikna synkrongeneratorers egenskaper, exempelvis STATCOM-enheter eller synkronkompensatorer.
För att hantera utmaningarna krävs regelverk som ger ekonomiska incitament för synkrongeneratorer att gå i kompensatordrift, samt krav på att kraftelektronikansluten produktion tillhandahåller tillräckliga stödfunktioner för nätstabilitet.
I rapporten föreslås flera åtgärder för att säkerställa ett robust elnät under energiomställningen:
- Investera i nätinfrastruktur: Öka installationen av nätkomponenter som stabiliserar spänningen och minskar effekten av störningar.
- Anpassa skyddssystem: Justera nätets skyddsfunktioner för att bättre hantera ett dynamiskt intervall av kortslutningsströmmar.
- Stimulera marknadsbaserade lösningar: Inför ekonomiska incitament för anläggningar som kan bidra till nätstabiliteten, exempelvis genom reaktiv effekt eller kortslutningsström.
- Ställ tydligare krav i nätkoder: Harmonisera krav på produktion för att säkerställa att både befintliga och nya kraftkällor kan bidra till systemets robusthet.
– Rapporten pekar på utmaningar för det svenska elnätet när vind- och solkraften nu byggs ut i Sverige och resten av Europa. Men det finns teknik som kan minska problemen och vi behöver mer kunskap om olika lösningar och deras kostnadseffektivitet för att skapa ett robust, hållbart och konkurrenskraftigt energisystem, säger Susanne Stjernfeldt, ansvarig för programmet Risk- och tillförlitlighetsanalys på Energiforsk.
Fakta Störningstålighet
Rapporten ”Störningstålighet – Påverkan på slutkunder i samband med energiomställningen och vid fel i yttre nät” är framtagen av Energiforsks program Risk- och tillförlitlighetsanalys. Författare är Sigge Sonerud och Gustav Elfving från Sweco.
Läs hela rapporten här.
Den här texten är baserad på Rapporten ”Störningstålighet – Påverkan på slutkunder i samband med energiomställningen och vid fel i yttre nät”. Texten är framtagen med generativ AI och faktagranskad och redigerad av Energiforsk.