Innovativ teknik kan fixa omställningen i kraftverken

Det kan gå snabbt för stora vattenmassor att sätta turbiner i rörelse, men ibland sker det inte tillräckligt snabbt. Det här har skapat ett dilemma inom elproduktionen, då viss tröghet i vattenkraften inte klarar av att jämna ut obalanser i systemet som beror på ökade mängder av sol- och vindkraft.  

Vattenkraften behöver en boost

I varje sekund, under varje drifttimme, måste flödet av elektricitet som matas in och ut på elnätet balanseras. Svenska Kraftnät, som har ansvaret för balanseringen, ser man att balanseringen behöver bli snabbare om störningar i elnätets frekvens ska hinna motverkas, berättar Viktor Döhlen.
– Vattenkraften står för den absoluta merparten av balanseringstjänster i det nordiska elsystemet, men vissa turbiner har alltså svårt att möta de nya kraven på de snabba balanstjänsterna. Därför vill vi utforma ett system av ett effektivt, skalat energilager som snabbt kan leverera stödtjänster och ge vattenkraftverken en boost, säger han.

Det bästa av två världar

Tekniken för detta finns egentligen redan. Det handlar mest om att använda den på ett annat sätt än vad man gjort tidigare, menar Viktor Döhlen.
– Det vi gör är att titta på hur vi kan använda superkondensatorer i stället för batterilager, som är vanligare för denna sorts applikationer. Superkondensatorer kan laddas ur väldigt snabbt, har hög effekttäthet och lång livslängd. Eftersom det räcker med några sekunders hög effekt, så kan de stödja vattenkraftverket i dess responstid och möta kraven från balanseringstjänsterna. För den tidsskala det handlar om är superkondesatorer en ekonomisk och hållbar lösning. På så sätt kan vi få det bästa av två världar – snabb effekt ut på nätet från superkondensatorerna och stor energimängd från vattenkraftverken, säger han.

Flera positiva egenskaper

För att lyckas fasa ut fossila källor kommer all elproduktion att behövas, däribland stora mängder förnybar el. Annars kommer elen inte att räcka till för omställningen och elektrifieringen av transport- och industrisektorer. Det är mot den bakgrunden som den här typen av snabba balanstjänster behövs.
– Därför är det också viktigt att underhålla vattenkraften så att den kan fortsätta bidra, säger Viktor Döhlen.

Men det finns också andra viktiga miljöaspekter att beakta, menar han.
– Till exempel så har superkondensatorer även andra positiva egenskaper och innehåller mindre av miljöfarliga och sällsynta metaller. De har också lägre risker, till exempel brandrisker och de har längre livslängd och är tåligare för temperaturskillnader.

Ingen rocket science

De nya lösningarna för att klara av balansakten inom elproduktionen borde inom en ganska snar framtid kunna tas i bruk, tror han.
–  Om man får upp ögonen för tekniken kan det gå väldigt fort, låt säga några år. De största hinder jag ser är okunskap eftersom det här är en energilagerteknik som inte varit på tapeten tidigare, och behovet av denna sorts applikation har inte varit lika hög. Men det är inte rocket science, det handlar om att vi använder rätt energilager på rätt plats och för rätt sak.