Vindkraftens brist på svängmassa ett lösbart problem

Vindkraftens brist på svängmassa ett lösbart problem

Vindturbiner har en stor svängmassa och när den inte kan användas i kraftsystemet beror det på kontrollsystemets utformning. Men det går att ändra på.

Erik Ek, Svenska Kraftnät, skriver 21 februari på Second Opinion Energi om svårigheterna att integrera vindkraften i kraftsystemet och lyfter fram bristen på svängmassa som ett avgörande problem. 

Det menar jag är överdrivet, därför att vindturbiner i själva verket har stora svängmassor och lagrar därmed betydande mängder rörelseenergi. Det är när de kopplas till elnätet via elektriska omriktare som problemet uppstår, och orsaken är då att ingen efterfrågat en styrning som gör att svängmassorna kan utnyttjas.

Ett exempel: I början av 1990-talet utrustades fyrplatsen Svenska Högarna med ett vindkraftverk, som drevs tillsammans med en dieselgenerator. Avsikten var att minska bränsleförbrukningen, men för att lyckas med det måste man förhindra att dieseln startas under varje vindsvacka med typiskt tio sekunders varaktighet. I samarbete mellan Chalmers och FOA utvecklades ett styrsystem som med omriktarens hjälp bromsade ner vindturbinen till ett lägre varvtal då vinden falnade. Dåvarande Statens Energiverk stödde projektet.

Den frigjorda rörelseenergin räckte för att hålla uppe den elektriska effekten så att vindkraftverket ensamt kunde försörja elsystemet med 20 kilowatt då medelvinden översteg 7 meter per sekund. Systemet fungerade som planerat fram till dess att vindturbinen blev för dyr att underhålla.

Förra året publicerade Svenska Kraftnät en rapport som behandlade integration av 17 TWh vindkraft i elsystemet. Svängmassan (eller snarare den upplagrade energimängden) i det svenska kraftsystemet uppgavs till 400 GWs. Ett överslag visar att en betydande del av denna skulle kunna tas med vindkraftverk, förutsatt att kontrollsystemen utformas på ett lämpligt sätt. Men det förutsätter att nätoperatörerna ställer krav.

Det är dessutom fullt möjligt att påverka turbinkonstruktionen ytterligare, exempelvis genom val av varvtal och massfördelning i turbinbladen. Den tekniska utvecklingen är inte slut än.

Staffan Engström
Ägir konsult

2 Kommentarer
Av Staffan Engström
Profil Second Opinion drivs på uppdrag av Energiföretagen Sverige. Läs mer

Vid publicering av en kommentar gäller följande regler:

– vi vill att alla som kommenterar ska vara identifierbara personer och vi vill därför för- och efternamn anges av den som kommenterar

– vi vill att diskussionen på Second Opinion ska hålla en god och respektfull ton och publicerar inte kränkande omdömen om enskilda personer.

Second Opinion förbehåller sig rätten att radera texter som bryter mot våra villkor och regler.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

  1. John Laury skriver:

    Tyvärr håller jag inte med med Staffan Engström. Saken är att att den roterande massan i vvk inte svänger synkront med 50 Hz nätet. Samt att det förutsätter att vinden blåser konstant. Blåser inte vinden konstant har du inget lagrad rörelsenergi.

    Anta nu att det skulle blåsa, och man har tillgång till rörelseenergi, då kan man mha utnyttja syntetisk tröghetsmoment för att att hjälpa system vid störningar så att frekvensen inte sjunker för snabbt. Dock, är detta en forskningsområde och det finns inget självklart lösning.

  2. Lars Wiegert skriver:

    Egentligen är det märkligt att Sv. Kraftnät inte ställt samma krav på elkvalitet för vindkraft som på annan inmatning. Då skulle man antagligen varit tvungen att använda synkronmaskiner i stället för som nu asynkronmaskiner. Men det är ju bara ett av många favörer som gäller för vindkraft (Brist på inhägnader, miljökonsekvensbeskrivning, riskanalyser etc.)