Et mindst lige så stort problem som indlægget ikke nævner er at atomkraft har tonstunge turbiner som andre kraftværker der roterer forholdsvist hurtigt. For at få systemet ud af balance skal du bremse disse turbiner tilstrækkeligt eller speede dem op. Vindmøller og solceller har sjovt nok ikke det. Hvis der så sker et udsving i forbrug eller produktion, så vil du ikke have den store kinetiske energi i en masse store turbiner der modarbejder udsvinget. Det kræver derfor store frekvensmarkeder (som nævnt i artiklen) hvor vi som kunder ret beset betaler for at en turbine, elkedel, mølle, etc. kun står til rådighed. Spanien havde blot et par uger før nedbruddet for første gang opnået 100% grøn energi fra vind og sol, så der var med stor sandsynlighed meget lidt kinetisk energi i nettet da det skete.
Jeg tillader mig lige at copy paste min tidligere kommentar hvis I skulle være mere nysgerrige omkring hvad der skete i Spanien.
Disclaimer: Jeg arbejder i elmarkedet med nogle af de helt tunge IT systemer som er med til at balancere alle markederne, men mit skriv er personlig holdning selvom jeg ser mine observationer er reflekteret af mange kolleger.
Et elnet fungerer lidt som vand. Hvis en del af eller bliver ramt af nedbrud fx hvis en elledning bliver varm og udvider sig og rammer et træ, så spreder fejlen sig som ringe i vandet igennem alt der er tilknyttet det net (og vi er alle i Europa + Jylland/Fyn på samme net. Sjælland er på det skandinaviske net).
Det er super kritisk at få isoleret nedbrud det til det lokale grid, så det ikke forårsager overbelastning på andre net når elektronerne løber ad andre ledninger for at forbinde det som nedbruddet forbandt før. Her kan en hovedledning på fx en kapacitet med 5GW gå ned og strømmen overbelaster dermed 5 andre ledninger der forbinder det samme med hver en kapacitet på fx 100MW. Der sker dermed nedbrud på de andre forbindelser og ringene spredes videre i systemet. Det hele skal klares inden 15min.
Det der så skete i Spanien var at nedbruddene ikke blev isoleret i tide, så det endte med at skabe et nedbrud på først det ene kraftværk og derefter går det stærkt. Portugal nåede ikke at isolere sig fra Spanien og røg med mens at Frankrig fik isoleret det sydlige Frankrig fra nord.
Du kan læse lidt mere om Northeast Blackout i 2003. Det beskriver måske meget godt hvad der sker nu, roden til problemet er bare forskellig. I USA var det en hedebølge der fik ledninger til at udvide sig og ramme træer, det gav overbelastning andre steder der fik andre ledninger til at udvide sig og ramme træer. Boston nåede fx at isolere sig fra nettet, så de blev ikke ramt af nedbruddet. Årsagen kan selvfølgelig være det samme i Spanien, men det er lige så sandsynligt at det er andre ting som en transformerstation der fik fejl, cyberangreb, you name it.
Som prikken over i’et, når elnettet først er i komplet nedbrud, så er det en ekstrem kompliceret proces at få det op at køre igen. Der kan opstå nye nedbrud hvis at man åbner for hurtigt op for strømmen og der kan også opstå nedbrud hvis man ikke hele tiden under gendannelsen matcher forbruget. Det kan fx give problemer hvis solparken på 20MW er online men kraftværket på 2GW ikke er når industriparken på 200MW bliver startet op igen. Det vil dermed give et nyt nedbrud og hele processen skal startes forfra. Man siger at en total recovery fra et helt dødt elnet kan tage op til 48 timer
vindturbiner har også tonstunge drejende vinger på hver eneste mølle. De roterer ikke så hurtig men har tilgengæld en meget støre diameter og kan derfor udmærket bruges til at stabilserre netfrekvensen. Det er en tilslutnings krav at de gør det.
I modsætning til de gammelle kraftværk en kan de bruges aktivt hved at dreje vingerne ind eller ud af vinden for at hurtig levere et modkraft mod svinginger i nettet.
Vindmøller er i dag separeret fra elnettet med en inverter, så de kan ikke længere fungere som en bremse på samme måde og vejer også en brøkdel af en turbine. Vi løber derfor ind i samme problem som batterier med at de skal aktiveres. Det kan selvfølgelig udjævne små udsving i forbrug eller produktion via fx aFRR eller mFRR markedet, men kan ikke modvirke større udsving hvis elnettet mister en stor andel forbrug eller produktion på samme tid. Møllen svinger nemlig ikke synkront med markedet og der er derfor tæt på ingen inerti til at justere frekvensen med.
Men misforstå mig ikke, jeg synes vind er en af nøglerne til et stabilt og grønt net, især med moderne frekvensstyringer, men deres kapacitet til at levere frekvensregulering over længere tid er yderst begrænset. Vi skal have noget mere inerti til at beskytte os mod større udsving.
Batterier kan bruges til at modvirke frekvensudsving på kort tidsbasis. Det kombineret med inerti i kraftværker på f.eks. biomasse og vandkraft skulle være fint tilstrækkeligt. Vi har jo heller ikke set mere hyppige nedbrud i områder med høj penetration af vedvarende energi.
Mht. nedbruddet i Spanien, er der mig bekendt ikke evidens for at det har noget at gøre med vedvarende energi. Det minder umiddelbart mere om dengang Texas’ energinet brød sammen - der var de højreorienterede politikere glade for at skyde skylden på vedvarende energi, men det viste sig at være fordi man ikke havde sikret elnettet og fossile kraftværker mod ekstremt vejr.
Batterier kan ikke reagere indenfor de millisekunder som det kræver for at udligne større udsving, de kan kun kompensere når forbrug og produktion af mere naturlige årsager ikke er helt i balance og kun i kort tid ad gangen.
Det eneste der kan fungere til at beskytte os mod større udsving er kinetisk energi, da du bliver nødt til at have en “bremse” der aktivt er del af systemet. Af den årsag bliver der også forsket i kinetiske batterier (tænk en kæmpe roterende cylinder, men lidt mere praktisk). På den måde kan du opnå nogle af de samme fordele som turbinerne i kraftværker. Kemiske batterier kan hverken beskytte mod de store udsving eller levere nok energi til at holde vores elnet kørende i længere tid som fx på en vindstille uge. De kan max levere et par timer ad gangen lokalt. Vi vil dermed i den situation være afhængig af at have dobbelt kapacitet i elnettet så de traditionelle kraftværker kan slå til når der ikke er nok vind og sol i længere tid. Vind og sol var fantastisk til frekvensmarkederne, men de er ikke med til at skabe nok stabilitet, selv med batterier, i spotmarkederne.
Men ville ét eller to store atomkraftværker være bedre? Nej, det er vi simpelthen for små til i Danmark. Balancen bør findes i traditionel grøn energi, SMR’ere og kinetiske + kemiske batterier for at kunne dække alle elmarkeder og skabe den fornødne stabilitet. Desværre er der stadig noget ved igen før vi har den rette teknologi til sådan et elnet.
Der vil stadig være turbiner, så der er inerti til at holde en stabil frekvens på millisekund-niveau. Batterier kan reagere på få sekunder, så hvis et kraftværk bryder sammen kan de træde til i de minutter det tager at få anden kapacitet i gang.
Kinetiske batterier er en mulighed, men det er ikke sikkert det er den mest konkurrencedygtige løsning. Termiske batterier kan meget af det samme.
Det der oftest er sket ved nedbrud er at ledningerne udvider sig med varmen og rammer et træ der var lidt for tæt på og kortslutter nettet. Jeg vil mene at man er nået langt i sine nødprocedurer før ledningerne decideret smelter.
“Sikringerne” i systemet er så at måle frekvensudsving. En pludseligt frekvensstigning kan fx betyde at nogle husstande er blevet frakoblet og nettet skal nu kompensere for det og falde tilbage til 50Hz. Hvis udsvinget er for stort så skal det lokale net isoleres fysisk fra hovednettet ved en transformerstation. Det man skal huske er at i sådanne situationer skal der som regel reageres indenfor millisekunder.
Et mindst lige så stort problem som indlægget ikke nævner er at atomkraft har tonstunge turbiner som andre kraftværker der roterer forholdsvist hurtigt. For at få systemet ud af balance skal du bremse disse turbiner tilstrækkeligt eller speede dem op. Vindmøller og solceller har sjovt nok ikke det. Hvis der så sker et udsving i forbrug eller produktion, så vil du ikke have den store kinetiske energi i en masse store turbiner der modarbejder udsvinget. Det kræver derfor store frekvensmarkeder (som nævnt i artiklen) hvor vi som kunder ret beset betaler for at en turbine, elkedel, mølle, etc. kun står til rådighed. Spanien havde blot et par uger før nedbruddet for første gang opnået 100% grøn energi fra vind og sol, så der var med stor sandsynlighed meget lidt kinetisk energi i nettet da det skete.
Jeg tillader mig lige at copy paste min tidligere kommentar hvis I skulle være mere nysgerrige omkring hvad der skete i Spanien.
Disclaimer: Jeg arbejder i elmarkedet med nogle af de helt tunge IT systemer som er med til at balancere alle markederne, men mit skriv er personlig holdning selvom jeg ser mine observationer er reflekteret af mange kolleger.
vindturbiner har også tonstunge drejende vinger på hver eneste mølle. De roterer ikke så hurtig men har tilgengæld en meget støre diameter og kan derfor udmærket bruges til at stabilserre netfrekvensen. Det er en tilslutnings krav at de gør det.
I modsætning til de gammelle kraftværk en kan de bruges aktivt hved at dreje vingerne ind eller ud af vinden for at hurtig levere et modkraft mod svinginger i nettet.
Vindmøller er i dag separeret fra elnettet med en inverter, så de kan ikke længere fungere som en bremse på samme måde og vejer også en brøkdel af en turbine. Vi løber derfor ind i samme problem som batterier med at de skal aktiveres. Det kan selvfølgelig udjævne små udsving i forbrug eller produktion via fx aFRR eller mFRR markedet, men kan ikke modvirke større udsving hvis elnettet mister en stor andel forbrug eller produktion på samme tid. Møllen svinger nemlig ikke synkront med markedet og der er derfor tæt på ingen inerti til at justere frekvensen med.
Men misforstå mig ikke, jeg synes vind er en af nøglerne til et stabilt og grønt net, især med moderne frekvensstyringer, men deres kapacitet til at levere frekvensregulering over længere tid er yderst begrænset. Vi skal have noget mere inerti til at beskytte os mod større udsving.
Batterier kan bruges til at modvirke frekvensudsving på kort tidsbasis. Det kombineret med inerti i kraftværker på f.eks. biomasse og vandkraft skulle være fint tilstrækkeligt. Vi har jo heller ikke set mere hyppige nedbrud i områder med høj penetration af vedvarende energi.
Mht. nedbruddet i Spanien, er der mig bekendt ikke evidens for at det har noget at gøre med vedvarende energi. Det minder umiddelbart mere om dengang Texas’ energinet brød sammen - der var de højreorienterede politikere glade for at skyde skylden på vedvarende energi, men det viste sig at være fordi man ikke havde sikret elnettet og fossile kraftværker mod ekstremt vejr.
Batterier kan ikke reagere indenfor de millisekunder som det kræver for at udligne større udsving, de kan kun kompensere når forbrug og produktion af mere naturlige årsager ikke er helt i balance og kun i kort tid ad gangen.
Det eneste der kan fungere til at beskytte os mod større udsving er kinetisk energi, da du bliver nødt til at have en “bremse” der aktivt er del af systemet. Af den årsag bliver der også forsket i kinetiske batterier (tænk en kæmpe roterende cylinder, men lidt mere praktisk). På den måde kan du opnå nogle af de samme fordele som turbinerne i kraftværker. Kemiske batterier kan hverken beskytte mod de store udsving eller levere nok energi til at holde vores elnet kørende i længere tid som fx på en vindstille uge. De kan max levere et par timer ad gangen lokalt. Vi vil dermed i den situation være afhængig af at have dobbelt kapacitet i elnettet så de traditionelle kraftværker kan slå til når der ikke er nok vind og sol i længere tid. Vind og sol var fantastisk til frekvensmarkederne, men de er ikke med til at skabe nok stabilitet, selv med batterier, i spotmarkederne.
Men ville ét eller to store atomkraftværker være bedre? Nej, det er vi simpelthen for små til i Danmark. Balancen bør findes i traditionel grøn energi, SMR’ere og kinetiske + kemiske batterier for at kunne dække alle elmarkeder og skabe den fornødne stabilitet. Desværre er der stadig noget ved igen før vi har den rette teknologi til sådan et elnet.
Der vil stadig være turbiner, så der er inerti til at holde en stabil frekvens på millisekund-niveau. Batterier kan reagere på få sekunder, så hvis et kraftværk bryder sammen kan de træde til i de minutter det tager at få anden kapacitet i gang.
Kinetiske batterier er en mulighed, men det er ikke sikkert det er den mest konkurrencedygtige løsning. Termiske batterier kan meget af det samme.
Interessant skriv.
Ved du hvad der rent fysisk sker? Smelter ledningerne, eller er der nogle sikringer der brænder over?
Det der oftest er sket ved nedbrud er at ledningerne udvider sig med varmen og rammer et træ der var lidt for tæt på og kortslutter nettet. Jeg vil mene at man er nået langt i sine nødprocedurer før ledningerne decideret smelter.
“Sikringerne” i systemet er så at måle frekvensudsving. En pludseligt frekvensstigning kan fx betyde at nogle husstande er blevet frakoblet og nettet skal nu kompensere for det og falde tilbage til 50Hz. Hvis udsvinget er for stort så skal det lokale net isoleres fysisk fra hovednettet ved en transformerstation. Det man skal huske er at i sådanne situationer skal der som regel reageres indenfor millisekunder.