Som aktör på marknaden för reglerkraft ska Fortums vattenkraftverk Forshuvud leverera snabbare frekvensreglering genom att låta batterier ta första stöten. Ett batteripaket avlastar samtidigt utrustningen och ger lägre kostnader. Affärsmodellen är inte stödberoende och tar höjd för framtida krav på en allt mer flexibel vattenkraft.

I Fortums kraftstation Forshuvud i Dalälven ska ett batteripaket med litiumjonbatterier bidra till att det 44 MW stora vattenkraftverket kan erbjuda en bättre balansprodukt till det svenska stamnätet. Batterierna lagrar uppåt 6,2 MWh, har en uteffekt på 5 MW och ska komplettera de två kaplanturbinernas traditionella frekvensreglering.

Läs Bo Normarks artikel om batterimarknaden.

Genom att låta batteriernas uteffekt ta den första frekvensdippen inom en sekund upprättas en buffert mellan elnätets akuta behov och kraftstationens aggregat, som består av ett par kaplanturbiner med tillhörande generatorer.

Efter 30–60 sekunder har den klassiska mekaniken hunnit i kapp batteriströmmen utan att behöva pressa sig tekniskt. Batteriet avlastas, återgår till laddningsmodus och kan invänta nästa utmaning för frekvensnormen 50 MHz.

Marknaden växer…
Affärsmodellen är inte beroende av statligt stöd och utgår från att Forshuvud även i framtiden ska vara leverantör av reglerkraft till Svenska kraftnät. På reglerkraftmarknaden ligger mycket av leverantörens vinst i att ha egna låga kostnader och batterier kan ge mindre slitage och underhållskostnader.

Marknaden för reglerkraft är en växande marknad eftersom Svenska kraftnäts behov för frekvensreglering i stamnätet kommer att öka på grund av allt mer ojämn förnybar elproduktion. Aktörerna lämnar bud om vilken effekt de kan bidra med under en specificerad drifttimme.

Dessutom kommer Svenska kraftnät i framtiden att kräva jämnare effektökning på själva leveransen, krav som inte gynnar klassisk turbindesign. Det hjälper inte att dagens turbiner i Forshuvud är relativt moderna, från 1990 och 1998.

…och kostnaderna ökar
– Ju högre krav på att anläggningen ska jobba snabbare ju mer kommer kostnaderna att öka. Med batterier kan vi möta upp stamnätets behov med en mycket snabbare reglering än vad traditionell teknologi kan åstadkomma, säger Per-Oscar Hedman, presschef på Fortum Sverige.

Den långsiktiga affären finns inte minst i att batterier kan minimera slitaget på kraftverkets aggregat. Enligt Fortum kommer konceptet på sikt att vara kommersiellt hållbart då både marknads- och teknikutvecklingen pekar åt samma håll. Mer vindkraft i elsystemet, snabbare elmarknader och en allt mer sofistikerad teknikutveckling innebär allt högre krav på mekanisk rörlighet på elsystemets bottenlinje.

Batteriet tar smällen
Det är första gången batterier används som kommersiell storskalig frekvensreglering i det svenska stamnätet. En ny reglering ligger fortfarande några år bort men innan dess måste vattenkraftbranschen hitta nya lösningar, menar Per-Oscar Hedman.

– Projektet i Forshuvud är ett bra sätt att använda och testa batterikonceptet, säger han.

– Med batterier får vi en annan typ av körning på turbinen och den mekaniska slitningen kommer minska. Nu kan vi köra lite långsammare eftersom batteriet tar den första smällen.

Styrsystem med potential
Den klassiska vattenkraften står därför inför helt nya utmaningar med allt snabbare ändringar av turbinernas vattenflöden och generatorernas belastning, menar Per-Oscar Hedman. När det mekaniska slitaget ökar krävs nya grepp som bokstavligen talat avlastar utrustningen på plats.

Batteripaketet är formellt och tekniskt en del av kraftverket och har installerats innanför anslutningspunkten till stamnätet. För att kunna bolla vattenkraften och batteripaket tillsammans mot frekvensen har Fortum utvecklat ett eget styrningssystem som på sikt kan anpassas till andra kraftverk och lokala situationer. I Forshuvud hamnar batteriparkens investeringar på cirka 31 miljoner kronor.

Kan förändra vattenkraften
I förlängningen kan batteri i vattenkraftverk bidra till att kraftverksägare förändrar sina investerings- och underhållsplaner, tror Per-Oscar Hedman, och han skulle inte förvånas om batterier i framtiden kommer att ingå i de flesta moderna vattenkraftverks grundläggande utrustning.

– Bygger du batterier in i vattenkraftverk får du genast en reglering som kan möta upp elnätets frekvensbehov på några millisekunder, säger Per-Oscar Hedman.

– Med batterier kan vi alltså framtidssäkra vattenkraften utan att behöva bygga om kraftverken eller riskera nya stora underhållskostnader.

* * *

Bild: Forshuvuds vattenkraftverk. Foto: Edaen.