Elproduktion från förnybara energikällor, som till exempel sol, sker i form av likström. Detsamma gäller för batterilager, som används mer och mer i samband med både solceller och elfordon. Ingen effektomvandling behövs och det leder i sin tur till att inga energiförluster uppstår. Det finns många fördelar med att använda sig av likström, berättar Ambra Sannino, som är ansvarig för forskningsprojektet MVDC, en teknisk och ekonomisk genomförbarhetsstudie, som utförs av DNV i Energiforsks regi. Ambra Sannino är ansvarig för kraftsystemanalys inom DNV i norra Europa och har ett förflutet på ABB bland annat som chef för utveckling av flexibilitetslösningar baserade på kraftelektronik, så kallade FACTS.
Projektet MVDC inleddes med en uppdatering av forskningsläget och erfarenheter i andra länder.
– Kina är väldigt aktiva på området, men det handlar främst om pilotprojekt inom akademisk miljö. Däremot finns intressanta erfarenheter av fullskaliga demonstrationsanläggningar i distributionsnätet i England. Där har man ett mycket bra program för att få in ny teknik i näten, där en del av nätavgiften går in i en innovationsfond som finansierar pilotprojekt under verkliga förhållanden. Kanske något som vi skulle kunna satsa på i Sverige?
Likström i städer och på landsbygden
DNV:s forskarteam har nu identifierat de mest relevanta applikationerna för vanlig distribution av likström i stad, tätort och landsbygd. Det finns många andra specialapplikationer och nischer till exempel ansluta fartyg till el på land, men de är inte fokus för det här projektet.
I projektet finns en bred referensgrupp som är väl insatta i frågor kring AC-nät, berättar Ambra Sannino:
– Referensgruppen bidrar mycket till projektet genom beskrivning av aktuella utmaningar i näten. Nätkapacitet är en fråga som kommer upp hela tiden. För distribution i storstäder handlar det om att öka tillgänglighet och att få redundans i matningen på ett säkert sätt. Man hamnar i begränsningar med felbortkoppling på grund av för höga kortslutningsströmmar. På landsbygden är det istället långa avstånd på ledningar i förhållande till spänningen som orsakar problem.
Bättre nätkapacitet
DC-tekniken kan med fördel användas både i stadsmiljöer och på landsbygden för att öka nätkapaciteten.
– Man kan skapa en flexibel koppling mellan två radialer i ett AC-nät där man kan styra både effekt och spänning ganska fritt och på så sätt jämna ut belastningen mellan olika delar av nätet. Kopplingen via likström, med hjälp av en frekvensomriktare, innebär inga ökade felströmmar. Vad gäller överföring på längre avstånd och spänningsproblematiken så kan man alltid överföra mer i en dc-kabel eftersom man bara har aktiv ström och ej reaktiveffekt/-ström. Dessutom behövs två ledare istället för tre, och om man även passar på att öka spänningen kan man överföra ännu mer, säger Ambra Sannino.
Komponenterna en utmaning
Svårigheterna ligger i att få tag i komponenter som frekvensomriktare och brytare med lämplig prestanda och till rätt pris. Det finns ännu ingen stor marknad för de här komponenterna, vilket gör att få företag vill satsa på att ta fram dem. Å andra sidan kommer ingen att bygga dc-nät utan kostnadseffektiva produkter.
– Det är viktigt att vi kan visa på fördelarna med tekniken och på vilken kostnad man har potential att nå på sikt. Att få till ett pilotprojekt i svenska förhållanden vore fantastiskt, avslutar Ambra Sannino.