Rapport

Inertial Support from Variable Speed

Uppdaterad 2021-12-02 Publicerad 2018-02-20

I ett framtida elnät där flertalet kärnkraftverk och andra fossila produktionsanläggningar stängts ner kommer det naturliga energilagret, i form av kinetisk energi, från synkrongeneratorer att minska avsevärt.

Det naturliga energilagret är avgörande för att vidhålla frekvensstabiliteten i elnätet vid stora effektbortkopplingar.

Vindkraftverk har kinetisk energi lagrad i sina turbiner, men den används inte i deras standardutförande på grund av de kraftelektroniska omvandlarna i verken. Syftet har här varit att studera mängden kinetisk energi som kan utnyttjas från ett vindkraftverk med variabelt varvtal under stora effektbortkopplingar samt hur denna energi kan stödja frekvensstabiliteten i elnätet.

Ett resultat är en ny kontrollstrategi för vindkraftverk med variabelt varvtal. Den låter vindkraftverket under kontrollerade former extrahera delar av sin kinetiska energi för att stödja frekvensstabiliteten i elnätet. I en fallstudie baserad på det nordiska elnätet ger den föreslagna strategin 5,2 procent mindre frekvensavvikelse än den mest lovande strategin beskriven i litteraturen som efterliknar frekvenssvaret från en traditionell synkrongenerator.

År 2015 fanns i genomsnitt ca 2,2 GWs kinetisk energi att extrahera från vindkraften i Sverige. Då vindhastigheten är mycket låg går även den kinetiska energin ner till noll. För att alltid kunna leverera stöd till frekvensstabiliteten har därför möjligheterna med ett extra energilager, installerat i likspänningslänken hos de kraftelektroniska omvandlarna, studerats. Ett vindkraftverk kan ge 10 procent extra kraft, i relation till toppeffekten, för att stödja nätfrekvensen oberoende av vindförhållandena.

Nyheter

Ny rapport: Tydlig potential för vätgas och elektrobränslen i Sverige

Sverige har förhållandevis god tillgång till de resurser som krävs för att tillverka både vätgas och elektrobränslen. Om de satsningar som nu görs på vätgas kommer i mål och trenden fortsätter skulle Sverige på kunna bli nettoexportör av vätgas.

29 apr 2024


Ny mall och lathund för långsiktig effektprognos tillgänglig för lokalnätsbolag

Ett Energiforskprojekt har i samarbete med elnätsbolag tagit fram en lathund för hur en långsiktig effektprognos kan utformas, samt en mall för insamling av data från kommuner – något som efterfrågats av branschen.

23 apr 2024 - Elnät


Ny rapport har kartlagt forskningsbehov för säker lagring i vätgas och batterier

För att möjliggöra storskalig användning av vätgas och batterier behövs säkerhetsåtgärder som säkerhetsavstånd och barriärer samt grundläggande förståelse för konsekvenserna av termisk rusning och, inte minst, gasexplosioner.

22 apr 2024 - Energisystem


Håll rätt energinivå!

I år medverkar Energiforsk på Vetenskapsfestivalen i Göteborg, festivalen där det gemensamma målet är att låta barn och skolungdomar få en inblick i vetenskapens värld. Genom satsningen Vattenkraftens framtidsprogram deltar Energiforsk med en experimentstation där de besökande barnen, med hjälp av några motionscyklar, ska försöka hålla balansen på elnätet.

19 apr 2024


Vilken typ av solceller vill vi leva med?

Marieke Rynoson, forskar om solceller på doktorandprogrammet i energisystem på Högskolan i Dalarna. Ingenjörer glömmer ibland bort att se på solceller ur ett socialt perspektiv, menar Marieke Rynoson. – Jag vill fokusera på social hållbarhet för att ge branschen insikter om vad vi faktiskt vill leva med!

11 apr 2024


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2018:468

Författare

Peiyuan Chen, Mattias Persson, Paul Jung, Ola Carlson, Massimo Bongiorno, Torbjörn Thiringer