Jämtkraft uppgraderar Granboforsens kraftverk med batterier

Publicerad 2021-02-23

I Granboforsens vattenkraftverk pågår just nu tester av hur turbinerna reagerar på en snabb ändring av frekvensen i elnätet. Tanken är att till hösten installera batterier, som kan stötta elnätet vid störningar och säkra en normal drift.
(TT)

Energiomställningen som samhället står mitt i ändrar förutsättningarna för hur vattenkraften ska både möta och säkra behovet och flödet av el. Ju mer som elektrifieras, desto fler samhällsfunktioner riskerar att slås ut, om inte elproduktionen klarar av att möta efterfrågan på el varje timme, varje dygn, året om.

I Granboforsens vattenkraftverk pågår därför ett projekt där målet är att installera batterier som kan kliva in och kortvarigt skjuta på en extra effekt, innan själva turbinerna hunnit med att dra på. Sedan tidigare sker en ombyggnation av kraftverket och medan man ändå är igång, passar man på att installera batteri-systemet.

– Vi omvandlar Granboforsen till ett hybridkraftverk och kopplar på en batterilagring på kraftverket. Vi uppgraderar det helt enkelt, säger Susann Handler, som är projektledare.

Ett av Sveriges första vattenkraftverk med batterilagring

Granboforsens vattenkraftverk kommer när batterierna är på plats att vara ett av Sveriges första vattenkraftverk kombinerat med batterilagring. Första delen av projektet handlar om att testa hur turbinerna reagerar på avvikelser i kraftsystemet.

– Vi gör mätningar för att ser hur kraftverket beter sig och hur snabbt det reagerar på en ändring i frekvensen. Vi lurar kraftverket att det är en störning och försöker förstå hur det då beter sig, berättar Robert Hugosson, utvecklingsingenjör.

Om allt löper väl ut kan Granboforsen bli en aktör på marknaderna för frekvensreglering. Där kommer kraftverket att erbjuda Svenska Kraftnät tjänsten att säkra leveransen av effekt för att hålla frekvensen på det svenska elnätet på 50 Hz.

Sedan tidigare är både Kattstrupeforsen och Hissmofors med. Inget av dem har dock samma behov av att kombineras med batterier, eftersom båda två klarar dagens tekniska krav som ställs för att godkännas av Svenska kraftnät. Kraven blir dock tuffare vilket gör att det kan bli aktuellt med batterier på fler stationer.

– Beroende på elanvändningen och elproduktionen pendlar frekvensen men ska hållas mellan 49,9-50,1 Hz, och idag är det främst vattenkraftverken som ökar eller minskar sin produktion för att möta elanvändningen. Under normala omständigheter är det den frekvenshållningstjänsten, FCR-N, som hjälper till att hålla frekvensen vid 50Hz. Om frekvensen skulle falla ytterligare, till en nivå under 49,9Hz, till exempel om en större produktionskälla inom det nordiska synkronnätet skulle lösa ut, så kickar nästa stödtjänst in, förklarar Robert Hugosson.

Den andra stödtjänsten, FCR-D, frekvenshållning under störd drift, är snabbare än FCR-N och är dimensionerad för att kunna klara det största möjliga felet i kraftnätet. Om kärnkraftverket i Oskarshamn producerar för fullt till exempel, är det oftast efter den volymen som FCR-D dimensioneras.

Eftersom batterierna som kommer att installeras är så snabba kommer hybridkraftverket i Granboforsen troligtvis att uppfylla kraven för den allra senaste stödtjänsten, som är en snabb frekvensreserv, FFR, där hela den sålda volymen ska kunna aktiveras på cirka en sekunds för att stötta systemet med effekt innan FCR-D har hunnit aktiveras. Det blir i sådana fall en alldeles ny tjänst för Jämtkraft eftersom inget av kraftverken är snabbt nog idag för att medverka på FFR-marknaden.

Behovet av lagringstjänster ökar

Både Robert Hugosson och Susann Handler ser att behovet av den typen av tjänster kommer att öka med tiden eftersom behovet av el ökar i takt med elektrifieringen.

Men att ansluta batterier till vattenkraftverket handlar inte bara om en uppgradering och om att nå in på en ny marknad. Det fyller även fler funktioner.

– Att variera driften upp och ner sliter på kraftverket. Om batterier används i första hand för de snabba variationerna minskar slitaget. Dessutom har det klara miljöfördelar eftersom vattennivåerna, som annars höjs och sänks snabbt och därmed påverkar miljön kring magasin och utlopp, kommer att kunna hållas mer stabila, förklarar Susann Handler.

FCR-N Frequency Containment Reserve Normal
FCR-D Freqyency Containment Reserve Disturbance
FFR Fast Frequency Response

Bilder