Den europeiska elförsörjningen ställs nu om till att i en större omfattning baseras på förnybara energikällor. Denna omläggning av produktionsapparaten medför förändrade krav planering och operativ drift av kraftsystemet.

EU-kommissionen driver ett arbete för att utforma gemensamma riktlinjer för kraftsystemdrift och därigenom möjliggöra en gemensam Europeisk elmarknad med väsentligt utökat elutbyte mellan länderna. Detta är genomgripande förändringar som kommer att påverka alla aktörer i kraftnätet.

Omläggningen av vår energiförsörjning till att i större omfattning baseras på förnybara energikällor, formulerat i EU:s ”20-20-20 mål”, kommer att ställa förändrade krav på planering och operativ drift av kraftsystemet. För att möta dessa nya krav driver EU-kommissionen via ENTSO-E ett arbete för att ta fram riktlinjer som syftar till att möjliggöra en gemensam Europeisk marknad för el med ett väsentligt utökat utbyte av el mellan medlemsländerna.

Dessa riktlinjer för elmarknaden, som också benämns nätföreskrifter, kommer i sig att medföra stora förändringar för de olika aktörerna på marknaden, alltifrån stamnätsoperatörer ner till ägare av distributionsnät och enskilda elproducenter. Det mest påtagliga är utökade krav på informationsutbyte och koordinering mellan olika aktörer med anknytning till kraftsystemet. Stamnätsoperatörerna (TSO:er) kommer att behöva samla in mer data från anläggningar anslutna till både stamnät och distributionsnät.

En effekt av nätföreskrifterna är också att olika TSO:ers analysarbete kommer att behöva bli mera likformat. Nätföreskrifter och kommissionsriktlinjer Några av de dokument som framtagits eller är under utarbetande har av EU kommissionen inte bedömts vara tillräckligt precisa för att kunna bli en föreskrift och benämns därför för riktlinjer men det har för den praktiska tillämpningen mindre betydelse.

Riktlinjedokumenten tillsammans med nätföreskrifterna för el behandlar följande områden: Anslutning – nätföreskrifter för anslutning av generatorer (Requirements for generators), förbrukning (Demand Connection) samt anslutning av anläggningar med högspänd likström (High Voltage Direct Current Connection) Marknad – riktlinje för kapacitetstilldelning och hantering av överbelastning (CACM), riktlinje för långsiktiga kapacitetstilldelningsregler (FCA), nätföreskrift avseende principer för ”Electricity Balancing” (EB) Drift – riktlinjen för drift av stamnätet (SO), nätföreskriften för ”Emergency restoration”.

Kommissionsriktlinjer för drift av stamnätet Inom området för drift av transmissionsnätet har man slagit samman tre nätföreskrifter och skapat ett så kallat riktlinjedokument, Transmission system operation. Riktlinjedokumentet behandlar följande områden; driftsäkerhet (Operational Security), driftplanering (Operational Planning & Scheduling) och frekvensreglering (Load Frequency Control & Reserves).

De framtagna riktlinjerna baseras till stora delar på existerande nationella och regionala driftkoder och överenskommelser men med syftet att skapa harmoniserade riktlinjer för hela Europa. Riktlinjerna anger legalt bindande krav på TSO:er att koordinera driften av det Europeiska transmissionsnätet. Riktlinjerna beskriver även procedurer för att samordning mellan TSO:er och distributionsnätägare och andra signifikanta nätanvändare (Significant Grid Users).

Betydelsen av denna samordning ökar i takt med introduktionen av distribuerad produktion som vind- och solkraft.

Marknadskoderna sätter upp regler för den gemensamma europeiska elmarknaden. Riktlinjedokumentet ”Capacity Allocation & Congestion Management” definierar metoder för kapacitetstilldelning och hantering av överbelastning för marknaden dagen före och för intradag-marknaden.

Regler för långsiktig kapacitetstilldelning behandlas i dokumentet ”Forward Capacity Allocation”. Ett tredje dokument som reglerar marknaden är nätföreskriften ”Electricity Balancing” som beskriver bland annat krav på reserver. Riktlinjedokumentet “Capacity Allocation & Congestion Management” (CACM) trädde i kraft 14 augusti 2015 och implementeringen pågår nu bland ENTSO-E’s medlemsländer. ”Forward Capacity Allocation” komma bli godkänt och träda i juli 2016. Riktlinjedokumentet ”Electricity Balancing” har däremot inte hunnit lika långt i godkännandeprocessen.

I tre dokument definieras reglerna för hur anläggningar får anslutas till nätet. I nätföreskriften ”Requirements for generators (NC RfG) behandlas anslutningen av generatorer till nätet. Nätkoden ”Demand Connection Code” (DCC) behandlar anslutning av förbrukning till elnätet och slutligen nätkoden High Voltage Direct Current (HVDC) behandlar anslutning av HVDC-förbindelser till elnätet.

CACM – koden för kapacitetstilldelning och hantering av överbelastning föreskriver att analyser som är viktiga för elmarknaden och en säker systemdrift ska göras koordinerat mellan nätoperatörerna och med hjälp av gemensamma beräkningsmodeller av nätet.

Detta är en genomgripande förändring jämfört med rutiner som i dagsläget tillämpas av nätoperatörerna i Norden. De analyser som berörs av CACM och vilka förutsätter en gemensam nätmodell (Common Grid Model – CGM) gäller bestämning av nätkapacitet, driftsäkerhetsanalys, avbrottsplanering och systemtillräcklighet. Som en konsekvens av CACM-föreskriften har man inom ENTSO-E utarbetat gemensamma metoder för att de olika nätoperatörerna ska skapa sina nätmodeller på ett likartat sätt. Nätmodellen, CGM, skapas genom att modeller av de sammankopplade delnäten fogas samman till en gemensam modell för hela nätet.

Som en konsekvens av de nya och kommande nätkoderna har ENTSO-E tagit ett beslut om att en funktion för koordinering av nätets operativa drift och driftplanering ska inrättas. Denna funktion, ”Region Security Coordination Initiative” (RSCI), ska koordinera vissa gemensamma uppgifter för de TSO:er som samverkar inom ett visst nätområde, främst frågor som berör regional driftsäkerhet.

Förebilden för denna oberoende funktion för koordinering har hämtats från liknande organisationer som till exempel CORESO och TSC vilka redan har varit i operativ drift sedan ett antal år tillbaka. För att svara upp mot kravet om en koordineringsfunktion har de Nordiska TSO:erna fattat ett beslut om att inrätta en gemensam RSCI-funktion som kommer att ha sitt kontor i Köpenhamn. RSCI-funktionens huvuduppgifter kommer att vara inom följande områden;
• Formering och kvalitetssäkring av en gemensam nätmodell, CGM
• Koordinerad säkerhetsanalys
• Nätkapacitetsberäkningar
• Systemtillräcklighetsanakyser
• Koordinerad avbrottsplanering

Håkan Brännlund
Moustafa Chenine
Sweco Energuide

Bild: Stolpe i ledning för 400 kV. Foto: Johan Fowelin