Förstudie Energilager anslutet till vindkraft

Rapportnummer:  12:44
Artikelnummer: 
Spridning: free
Författare:  Pia Borg
Pris (tryckt rapport, ex. moms): 
Lagerstatus (tryckt rapport): Slut
Referat:
Energilager har egenskaper och tillämpningsområden som kan möjliggöra
ytterligare vindkraftsutbyggnad i de lokala elnäten. Den här rapporten tittar
främst på energilager och dess funktion från en nätägares perspektiv och är
tänkt att användas som en instruktion vid en eventuell upphandling av ett
energilager anslutet till intermittent produktion. För projektet studeras ett
verkligt nät inom Falbygdens Energis (Feab) område genom mätningar och
simuleringar.
Acceptansgränsen är ett sätt att kvantifiera påverkan av ny konsumtion eller
produktion på ett elnät. Det är möjligt att höja acceptansgränsen genom
förändringar i nätet. Exempel på sådana åtgärder kan vara att bygga
nya/byta ut existerande ledningar eller transformatorer, förbättra
spänningskontrollen, koppla in filter eller ansluta energilager. Vilken metod
som kan användas beror på vilket kraftsystemsfenomen som begränsar
mängden vindkraft samt nätets utseende. Genom att studera
acceptansgränsen för några olika nätområden och titta på vilka
prestandaindex som i ett exempelnät begränsar mängden ansluten vindkraft,
ger man här förslag på hur man kan dimensionera ett energilager.
Prestandaindex kan exempelvis vara långsamma spänningsändringar,
överbelastning, övertoner, flimmer och snabba spänningsändringar, förluster
och antalet händelser i nätet.
Fem olika tillämpningar för ett energilager beskrivs i förstudien, det är ökad
acceptansgräns i nätet, minskade nätavgifter mot överliggande nät,
kapacitetsutjämna och balansera elproduktion från intermittenta energikällor,
nätförluster och energilager som reservkraft vid avbrott. Olika tillämpningar
ställer olika krav på ett energilager. Beroende på vilken tillämpning för lagret
som man avser är olika lagringsteknologier mer eller mindre lämpliga. I
rapporten ges därför även en översikt över ett antal andra
energilagerlösningar som vätgaslager med bränslecell, pumpkraft, tryckluft,
svänghjul, superkondensatorer och batterilager.
I projektet studerades främst litium-jon batterilager eftersom en mindre
sådan installation finns under utvärdering inom det studerade exempelnätet
hos Feab. För att få en helhetsbild över vilka möjligheter man har som
nätägare beskrivs även alternativ till energilager i rapporten. Syftet är att ge
perspektiv på vilka andra möjligheter som står till buds för ett nätbolag som
överväger en investering i form av ett energilager. Sex olika alternativ för att
kunna utöka mängden förnyelsebar energi i ett nät diskuteras, det är
traditionell nätplanering, reaktiv effektreglering, nedstyrning av
vindproduktion, styrbara laster, dynamisk kapacitetsgräns och utökning av
tillåten överlast/ överspänning.
Tre olika anslutningspunkter har konkret studerats. Anslutningspunkterna
representerar olika intressanta platser för placering av energilager.
Anslutningspunkt 1 – är vid en fördelningsstation i ett landsbygdsnät, punkt 2
- är i nära anslutning till en vindkraftpark och anslutningspunkt 3 – är i en
svagare punkt längre ut i distributionsnätet. För anslutningspunkt 1 och 3 har
beräkningar för dimensionering av batterilager genomförts. Resultatet från
kartläggning av det aktuella nätet visade att överlast är det som tenderar
vara begränsande vid inkoppling av mer distribuerad generering i relativt
starka punkter i nätet. Därför studerades anslutningspunkterna främst med
ELFORSK

Svenska Elföretagens Forsknings- och Utvecklings- Elforsk - AB, 101 53 Stockholm, Besöksadress: Olof Palmes gata 31, Tel: 08-677 25 30, Kontakt, Cookies