Med energiomställningen ändras förutsättningarna att balansera kraftsystemet. Våra lösningar för att hantera den nya produktionsmixen utvecklas nu i hög takt. Då är det viktigt att vi menar samma sak när vi diskuterar. Forskning på Svenska kraftnät reder ut begreppen.

I Sverige har vi traditionellt haft en stor andel av elproduktionen som består av kärnkraft och vattenkraft. Dessa kraftslag har stora tunga turbiner som vid ett fel fortsätter att snurra en stund och konsekvenserna vid ett avbrott slår därmed inte till direkt.

– Denna egenskap uppstår från turbinens tröghet, även kallad svängmassa. På Svenska kraftnät drar vi nytta av den genom att frekvensen inte faller så snabbt vid en störning, säger Niklas Modig, kraftsystemanalytiker på Svenska kraftnät.

 

Svenska kraftnät balanserar varje minut att produktion och förbrukning av el är precis lika, i vårt kontrollrum ser vi till att frekvensen i kraftsystemet ligger på 50 Hertz. Svängmassa är något som behövs för att klara detta, men i och med energiomställningen minskar andelen elproduktion som bidrar med denna egenskap.

– För ett par år sedan såg vi att vi framöver även behöver lösa detta på ett annat sätt, med till exempel syntetisk svängmassa. Vi märkte dock i diskussionerna med aktörer att det var förvirring i hur begreppen användes. Det var många som sa syntetisk svängmassa, men ibland kunde man istället mena andra saker, som snabb frekvensstyrning, säger Katherine Elkington, kraftsystemsanalytiker på Svenska kraftnät.

Snabb frekvensstyrning är ett bredare begrepp än syntetisk svängmassa och innebär en annan styrning i kraftsystemet.

– Med snabba frekvensreserver kan vi se till att frekvensen inte går under 49,0 Hz vid en storstörning, de förbättrar enkelt uttryckt vår lägsta frekvensnivå, förklarar Niklas.

Rätt namn på rätt sak
Begreppsförvirringen berodde på att man tidigare inte hade behövt fokusera på hur man kunde ta till vara rotationsenergin, som kärnkraft och vattenkraft automatiskt bidrar med.

– Alla hade skapat sig en egen bild av vad syntetisk svängmassa var och vi riskerade att hamna i ett läge där vi köpte in en stödtjänst till kraftsystemet som inte levererade de egenskaper som vi ville ha för just det tillfället. Olika stödtjänster löser olika saker när vi har utmaningar för frekvensen och det spelar stor roll för de maskiner som är anslutna till kraftsystemet att det blir rätt, säger Niklas.

Niklas, Katherine och Robert Eriksson på Svenska kraftnät beslöt sig för att skapa ordning och satte sig ner för att definiera och visa skillnaderna med de olika styrningarna.

– Vi deltog på en konferens 2016 och presenterade vårt resultat. Men vi ville även nå ut till hela branschen för att se till att vi har ett gemensamt språk för våra nya utmaningar. Så vi skrev en vetenskaplig artikel som blev publicerad i IET, The Institution of Engineering and Technology. en tidskrift som vänder sig till ingenjörsbranschen, säger Robert Eriksson, som även arbetar deltid som adjungerad professor inom kraftsystemstabilitet på KTH.

– Vi har fått positiv respons från kollegor i branschen på vår artikel och det känns bra att vi menar samma sak när vi har en dialog kring reserver. Arbetet för att hitta nya vägar att balansera kraftsystemet är spännande och kommer fortsätta, säger Robert.

Prisbelönt forskningsartikel
Artikeln har nu fått utmärkelsen 2020 Premium Award for Best Paper in IET Renewable Power Generation.

– Det här visar att vår forskning gör nytta och är en viktig förutsättning för en hållbar och säker elförsörjning under den pågående omställningen av kraftsystemet, säger Göran Ericsson, forskningschef på Svenska kraftnät.