Analys av smartaelnätsteknologier inom kategorin elnätslösningar

• Denna rapport presenterar resultat från en studie där inverkan av så kallade smartaelnäts­teknologier/lösningar har analyserats. Utöver egna analysresultat identifieras behov av framtida forskning, detta kompletteras med hänvisningar till fördjupningsmaterial Smarta­elnätsteknologier innebär nya möjligheter, men också nya utmaningar och risker. Ett behov av att utveckla nya metoder för tillförlitlighetsberäkningar och riskanalys har identifieras. På grund av bristande erfarenhet gällande många nya tekniker och lösningar av smartaelnäts­teknologier är det värdefullt med demonstrationsanläggningar såsom Smart Grid Gotland, varifrån indata har erhållits. Information om Smart Grid Gotland och Gotlands elkraftsystem sammanfattas i rapporten. Gotlands regionnät har även implementerats i datorverktyget NEPLAN. En visuell modell av ett elnät med integrerade smartaelnätsteknologier som kan illustrera möjligheter och utmaningar ur ett systemperspektiv. I rapporten behandlas även frågan om framtida kompetensbehov till följd av smarta elnät ur ett riskperspektiv. En stor mängd timvis väderdata har bearbetats och analyserats tillsammans med timvis data för elkonsumtion och lokal elproduktion. Samband mellan olika parametrar har identifierats, vilka kan vara värdefulla att använda sig av vid utvecklandet av smarta lösningar i elnätet. Resultat från denna initiala analys av indata har använts i genomförda analyser, men kan även vara användbarts referensmaterial i andra studier. Ett analysverktyg har tagits fram för att analysera integrering av elproduktion från både vindkraftturbiner och solkraft, analys av acceptgränser, dynamisk belastningsförmåga och energilager. Hänsyn tas till vädrets påverkan på elproduktions- och elkonsumtionsmönster samt överföringskapacitet. Dynamisk belastningsförmåga innebär att systemets överföringskapacitet varierar dynamiskt med avseende på externa parametrar såsom väder, vilket ökar möjligheten att nyttja ekraft­system mer effektivt. Analysresultat från flera olika scenarion presenteras i rapporten, vilka visar på olika exempel avseende hur elnätet kan hantera högre maxnivå av elkonsumtion och/eller elproduktion utan fysiska nätförstärkningar. I rapporten presenteras även exempel på hur denna lösning i vissa fall kan öka leveranssäkerhet. Potential av att använda sammanlagring mellan elkonsumtion och lokal elproduktion har analyserats, det vill säga hur dessa tar ut varandra. Även resultat för olika risknivåer med avseende på överlast har analyserats för flera olika scenarier, med och utan dynamisk belastningsförmåga. Om över­last endast medför ökat slitage går det att tänka sig att det kan tillåtas under korta perioder. Energilagring har analyserats ur ett teknikneutralt perspektiv och resultat redovisas som kravlistor. Av elproduktion från vindkraftturbiner respektive solkraft och elkonsumtion kan ett lika stort energilager höja maxeffekten av solkraft mer jämfört med övriga analyserade kategorier. Även energilager i systemdel innehållendes både elkonsumtion och elproduktion, vilken har problem med både import- och exportbegränsningar, har analyserats. Denna kombination balanserar ofta varandra så att överlast undviks; energilagret tar hand om de två ytterligheterna: export- respektive importtoppar. Hur energilager potentiellt kan användas för att höja leveranskvalitet har också analyserats. Energilager som hanterar överföringstoppar behöver endast användas under en liten period av årets timmar och skulle därför kunna användas för flera olika saker såsom att öka leverenssäkerhet. I ett appendix till rapporten görs en ansats till att koppla studiens innehåll till rekommendationer presenterade i Samordningsrådet för smarta elnäts handlingsplan.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

Electrical Engineering

Elektro- och systemteknik

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)