Færøsk forpremiere på fremtidens elsystem

Det færøske elselskab SEV og danske Dong Energy tog sidste torsdag hul på fremtidens udfordringer for elsystemet med masser af vedvarende energi, da de koblede det virtuelle kraftværk Power Hub på det færøske elsystem.

Power Hub er populært sagt et avanceret it-system, der arbejder aktivt med elforbruget som en vej til at integrere svingende mængder elproduktion fra vedvarende energikilder. På Færøerne skal systemet dog i første omgang mest bruges til at koble dele af elforbruget fra hos tre lokale færøske virksomheder ved fejl og udfald i elsystemet, hvor Power Hub'en står for kommunikation mellem virksomhederne og kontrolrummet på øernes største kraftværk, Sundsværket.

I det færøske elsystem er der nemlig endnu ikke så store mængder ustyrlig vedvarende energi, der kan presse elsystemet. Men elsystemet er lille og udsat, fordi det er uden forbindelse til andre systemer, og derfor vil ubalancer eller skader - for eksempel som følge af øernes vilde vejr - lynhurtigt udvikle sig og kræve omgående genopretning af frekvens og spænding, for at man kan undgå et blackout. Indtil nu har færingerne måttet leve med op til flere af slagsen om året.

Men landet, som i øjeblikket har 9 pct. vindkraft, har store planer om at øge vindkraftandelen til 24 pct., inden for få år, da vindressourcerne er fantastiske, og så bliver der for alvor brug for aktiv styring af forbrug og reserver, vurderer Lead Energy System Architect Peter Vinter fra Dong Energy, som står for samarbejdet med det færøske elselskab:

»I Danmark er vi elmæssigt forbundet med andre lande, hvilket gør systemet meget robust, så der vil nok gå mindst 6-7 år, før vores elsystem bliver lige så udfordret som det færøske snart bliver af vindkraften. Derfor er det rigtig spændende for os at kunne køre med Power Hub på sådan et helt elsystem,« forklarer han.

Pres fra dyre oliekedler

Det færøske elsystem, som forsyner de små 50.000 indbyggere på øerne med 274 mio. kWh årligt, består i dag af 3 større vandkraftværker, 1 større og 12 mindre oliefyrede værker og af 6,6 MW vindkraft fordelt på 9 vindmøller. Heraf blev de fem på i alt 4,5 MW sat officielt i drift i fredags.

Elproduktionen fordeler sig på årsbasis på 33 pct. vandkraft, 9 pct. vindkraft og 58 pct. oliefyring, hvor vand- og vindkraft klarer størstedelen af forsyningen om vinteren, mens oliekedlerne trækker det største læs om sommeren.

På Færøerne er der kun ét elselskab - det ejes af kommunerne og er både netselskab og sælger strøm. Derfor eksisterer der heller ikke noget elmarked med varierende priser og prissignaler, som forbrugerne kan indrette deres elforbrug efter.

Selve elprisen fastsættes efter omkostningerne og ligger i øjeblikket pr. kWh på 1,82 kroner inklusive moms for private og 99 øre for virksomheder.

Få sekunders varsel

Det spinkle elsystem medfører som nævnt, at ubalancer forårsaget af nedbrud eller fejl skal genoprettes inden for få sekunder, hvis de ikke skal medføre black-outs. Til sammenligning skal de tilsvarende ubalancer på kontinentet være dækket inden for 30 sekunder.

Hidtil har man haft hundedyre oliefyrede kraftværkskedler stående og brumme på standby for at kunne tage over med få sekunders varsel, men med Power Hub er det muligt at slippe for nogle af de standby-timer og i stedet koble forbrugerne ud, hvis produktionen pludselig falder. Ifølge Dong Energy reagerer systemet på under ét sekund.

I SEV's system ligger belastningen på cirka 35 MW hen over dagtimerne i efteråret, og tilsammen kan de tre virksomheder - et fryselager, en laksefabrik og et dybfrostlager - frakoble maksimalt 4 MW, hvis alle de omfattede varmepumper og kompressorer er i drift.

De 4 MW kan afbalancere udfald af godt 1,5 MW kraftværk, oplyser Dong Energy, og af de tre deltagende virksomheder kan nogle tåle at være uden strøm i maksimalt 24 timer, mens laksefabrikken maksimalt kan være uden strøm i femten minutter, før fiskene tager skade.

Løbende opdateringer

Ifølge Lead IT Architect på Power Hub Anders Birke skal det understreges, at man kun kobler virksomhederne fra, hvis det passer ind i deres kram, og de giver lov til det i det konkrete øjeblik:

»Power Hub kan jo meget mere end blot slukke for nogle anlæg. Systemet kan løbende tjekke forbrug og status på anlæggene ude hos virksomhederne og melder dette ind til kontrolrummet, således at man dér hele tiden er opdateret på, hvad man har at trække på i en nødsituation. Det er fordelen ved en direkte styring af forbruget - frem for en styring via prissignaler, som man jo snakker om i Danmark,« siger han.

Han tilføjer, at det i praksis ville være umuligt for kontrolrumspersonalet at overskue, hvad der kan kobles ud uden Power Hub, hvis der efterhånden indgår mange virksomheder i samarbejdet. Og uden dét overblik kan SEV ikke begrænse brugen af sine egne standby-anlæg i de timer, hvor det fleksible industrielle elforbrug er stort.

Store batterier skal ind i systemet

Som nævnt er det i første omgang nødsituationer og uheld, som SEV skal klare bedre ved at udkoble enhederne lynhurtigt og dermed genoprette balancen i systemet, indtil ny kapacitet bliver køreklar.

Men når Færøerne får 24 pct. vindkraft i systemet, så bliver der brug for mange flere enheder, der kan indgå i afbalanceringen, hvis man satser på at kunne undvære de snurrende standby-værker.

SEV arbejder blandt andet - sammen med Dong Energy - med at anvende store batterier til at levere effekten i de første 20 sekunder, hvorefter deciderede nødstrømsanlæg kan tage over.

Nødstrømsanlæg findes der mange af på Færøerne, og de vil kunne indgå aktivt i reguleringen som den næste forsvarslinje. Dong Energy og SEV arbejder i øjeblikket sammen om at definere, hvilke karakteristika nødstrømanlæg skal leve op til for at kunne levere den ønskede ydelse, og Dong Energy sender de nærmeste dage en flok teknikere til Færøerne for at se på egnede nødstrømsanlæg.

»Med Power Hub på Færøerne udfordrer vi dogmet om, at systemstabilitet kun kan leveres af centrale kraftværker. Med Power Hub viser vi, at det både kan lade sig gøre at holde effekt og frekvens i systemet stabilt,« siger Peter Vinter.

Selvom Færøernes elsystem på mange måder er unikt, er der ifølge de europæiske elselskabers sammenslutning, Eurelectric, 286 ø-samfund rundt om i EU med samme problemer i form af udsatte elsystemer, høje elpriser og manglende kobling til nabolandene. De 286 øer bebos af tilsammen 10 mio. mennesker.