Artiklen er sponseret af Nexel.

Sjællandsk smart grid begynder her: Ingeniører får solcelleanlæg på nettet før tid

Nexel
Illustration: Jeppe Carlsen.
Elnettet presses fra to sider: øget forbrug og øget produktion. På produktionssiden vokser antallet af solcelleanlæg hurtigere end den infrastruktur, der skal lede effekten videre til forbrugerne. For at sikre mere grøn strøm har ingeniører i Nexel og Cerius-Radius fundet en foreløbig løsning via midlertidig dynamisk tilslutning.

Det er altid skægt med et nyt pilotprojekt," siger Niels Andersen med et lille smil og intenst blik. Han er en af de ingeniører, som har siddet med opgaven. "Vi prøver hele tiden, så godt vi kan at udnytte alle de data vi samler ind. På den måde får vi mulighed for at se, om der er noget, vi kan optimere med elnettet og vores systemer. Det her er helt klart en af brikkerne til mere grøn strøm de kommende år."


Ejeren af det nyopførte Rødby Fjord 53,5 MW solcelleanlæg havde egentlig fået den besked, at det nye anlæg ikke kunne kobles på elnettet før i 2024, da der simpelthen ikke var kapacitet i nettet til at modtage den producerede effekt.


Efter ønske fra ejerne undersøgte ingeniørerne i Cerius-Radius og Nexel forskellige alternativer og fandt en måde, hvorpå man kunne tilslutte solcellerne ved at udnytte det eksisterende net efter devisen ”begrænset netadgang er bedre end slet ingen netadgang”.  Den tekniske løsning tester samtidig muligheden for at udnytte det eksisterende nets kapacitet fuldt ud via software.

Disse virksomheder løfter opgaven

SOLAR PARK RØDBY FJORD
Den nye solcellepark i Rødby Fjord er på 90 hektar og skal levere strøm ind i det øst-danske elnet.

Parken er etableret af virksomheden European Energy og blev sat i drift ved årsskiftet. Anlægget har en kapacitet på 53,5 MW.

CERIUS-RADIUS 
Cerius-Radius drives som ét elnetselskab, selv om det reelt dækker over to forskellige elnetområder; Cerius, der sikrer strøm til det meste af Region Sjælland, og Radius, der tilsvarende sikrer strøm til det meste af Region Hovedstaden. 

Cerius-Radius arbejder primært med netberegning og -planlægning og dataanalyse og har cirka 45 medarbejdere.

NEXEL
Nexel leverer drifts- og anlægsydelser til de to sjællandske netselskaber Cerius og Radius. Virksomheden har ca. 535 medarbejdere. Blandt de ingeniørmæssige opgaver Nexel arbejder med er design og dimensionering af elforsyningsanlæg, projektledelse ifm. etablering af små som store elforsyningsanlæg, drift af elforsyningsanlæg og tilhørende IT-systemer og dataanalyse. Samlet arbejder der 100 ingeniører i Nexel og Cerius-Radius.

Elnettet kan ikke håndtere det… endnu

Der mangler ikke visioner for, hvordan Danmark skal blive selvforsynende med grøn energi. Men når visionerne rammes af virkeligheden, ser det måske knap så rosenrødt ud. Det kræver nemlig massiv opgradering af det danske elnet at realisere fremtidens produktion og forbrug. Derfor er smartgrid et håndtag, der kan hjælpe med at løse bl.a. kapacitetsudfordringer, hvilket i nogle områder kan være midlertidige. Med smartgrid kan man opfange den varierende elproduktion fra sol og vind, regulere det og sende den direkte videre til forbrugerne.

 Men som altid med store opgaver: Man løser dem ved at starte fra en ende af. Det er hvad Niels Andersen og hans kollega i Nexel, Troels Bang Nielsen, har gjort. Ikke fordi de har skabt et blueprint af fremtidens danske SmartGrid. Men de har taget nogle skridt i den rigtige retning ved at gennemføre et pilotprojekt til udvikling af en løsning, der giver mere grøn strøm til forbrugerne her og nu.

Nexel
"Hvis vi skal sætte fart på den grønne omstilling, skal vi kunne levere denne type løsninger. Indtil det store elnet og dermed kapaciteten er helt på plads, har vi brug for midlertidige løsninger," siger Niels Andersen, Cerius-Radius (v). Illustration: Jeppe Carlsen.

Overgangsløsninger skal vise vejen

Niels er ingeniør i planlægningsafdelingen i Cerius-Radius, der ejer og driver elnettet på Sjælland, Lolland-Falster og øerne. Troels er projektingeniør i Nexel, der leverer drifts- og anlægsydelser til Cerius-Radius. Sammen med en række kolleger har de muliggjort en midlertidig tilslutning af Solar Park Rødby Fjord i Rødby 50/10 kV station. Og det er tydeligt, at her har vi med to ingeniører at gøre, der begge godt kan lide at møde udfordringer i deres arbejdsdag.

"Det er første gang, man herhjemme har prøvet at etablere en dynamisk tilslutning af en solcellepark, der regulerer produktionen efter den tilgængelige kapacitet i nettet. Ejeren af solcelleparken spurgte, om der var mulighed for at komme på nettet før tid. Det begyndte vi så at kigge ind i, og medførte at vi måtte lave en simulering, af hvordan vi kan bruge elnettet optimalt. Vi undersøgte, hvor stor en begrænsning anlægget ville blive udsat for, hvis det blev tilsluttet allerede nu. Vi vurderede begrænsningen til max. 10 %, og det accepterede ejeren," siger Troels Bang Nielsen.


Niels Andersen supplerer: "Hvis vi skal sætte fart på den grønne omstilling, skal vi kunne levere denne type løsninger. Indtil kapaciteten landet over er helt på plads, har vi brug for midlertidige løsninger. I dette pilotprojekt har vi vist, at det kan lade sig gøre.

MIDLERTIDIG DYNAMISK TILSLUTNING – HVAD ER DET?

Cerius-Radius og Solar Park Rødby Fjord ApS har gennemført et pilotprojekt for midlertidig tilslutning af Rødby Fjord solcelleanlæg i Rødby 132/50/10 kV station. Projektet er et udviklingsprojekt, der har etableret en dynamisk reguleringsmekanisme, som kan regulere solcelleanlæggets produktion i forhold til kapaciteten i 50 kV nettet.

Solcelleparken vil det meste af tiden kunne producere uhindret, men der vil kunne opstå overbelastninger i både 132 og 50 kV nettet som følge af anden produktion og fejl i nettet, som kræver begrænsning eller udkobling af parkens produktion. 

Projektet automatiserer nedreguleringen af parkens produktion, med nedregulering senest efter 5 minutter, så den termiske balance opretholdes. Overstiges kapaciteten på definerede 50 kV forbindelser nedreguleres i trin á 20 %. Solcelleanlægget skal senere permanent tilsluttes i en ny 50 kV friluftstation med forbindelse til en ny 132/50 kV hovedstation, som etableres af Energinet. Det permanente tilslutningspunkt skal sikre mulighed for tilstrækkelig 132 kV kapacitet for afsætning af solcelleanlæggets produktion på lang sigt.


Endnu kan produktionsstederne ikke tilkobles med fuld kapacitet, og vi kommer fremover til at se flere
hundrede projekter, der som dette kræver en øvre begrænsning. Derfor skal systemet selv kunne finde ud af, hvilke producenter det skal regulere ned. Det er den automatik, vi prøver at bygge ind i nettet."

Vedvarende energi fra Lolland

Der er fart på udbygningen af den vedvarende energiproduktion på Lolland. Men det eksisterende elnet er ikke bygget til formålet. Derfor samarbejder Cerius-Radius med Energinet, der er ansvarlig for det landsdækkende transmissionsnet, om at gennemføre kapacitetsudvidelser. Det er bl.a. en ny 50 kV friluftstation og 132/50 kV hovedstation i Rødby, der bygges af henholdsvis Cerius-Radius, Nexel og Energinet, som står klar i 2024. 

Indtil kapacitetsudbygningen er gennemført forsøger man at udnytte det eksisterende hardware maksimalt. Solar Park Rødby Fjord, der oprindelig først kunne tilkobles nettet i 2024, har indgået aftale om en midlertidig tilslutning dog med en øvre grænse. For ikke at overbelaste nettet har Cerius-Radius etableret en dynamisk reguleringsmekanisme, der neddrosler elproduktionen fra solcelleparken automatisk. Det sker i 20% intervaller, helt ned til 0 MW, om nødvendigt. Det forventes imidlertid, at den automatiske nedregulering kun sjældent træder i kraft.
 

Ikke alt er gået efter planen


Som forventet, når der er tale om et pilotprojekt, er alting ikke gået lige efter planen. Niels Andersen har måttet gennemføre en lang række simuleringer af til- og frakobling af solcelle- og vindmølleparker for at finde den optimale løsning. Anlægget er stadig i pilotdrift, og indkøringen førte til flere nedreguleringer end forventet. De forskellige produktionskilder påvirker hinandens levering ind i nettet og skal derfor justeres efter hinanden.

 Desuden var Niels Andersen usikker på, om det SCADA-system Cerius-Radius anvender, faktisk kunne håndtere den automatiske neddrosling. Det kunne det, og dermed kunne han vise, at systemet kan anvendes i en SmartGrid-lignende rolle. Troels Bang Nielsen skulle løse et andet problem, forårsaget af at det ikke har været teknisk muligt at tilslutte solcelleparken til den eksisterende 50 kV samleskinne i Rødby stationen. Derfor har man lavet midlertidige tilslutninger i det modstående 50 kV felt. Det ville man normalt ikke gøre, men det var den eneste aktuelle mulighed for at få effekten fra solcelleparken ud i nettet. Når de nye stationer i Rødby er etableret, tilsluttes kabler fra solcelleparken i den nye 50 kV station. På det tidspunkt vil den automatiske nedregulering ikke
være nødvendig længere. Men ind til da arbejder myndighederne på, at gøre nedregulering til et egentligt produkt hos elnetselskaberne. Til gengæld har den midlertidige løsning sikret, at solcelleeffekten kunne komme ud og gøre gavn et par år før oprindelig planlagt.

"Det er første gang på Sjælland, at vi har udført et sådant projekt, og samarbejdet har været super spændende," forklarer Troels. 

"Jeg har været med i både projektløsningen, men også med i sparringen omkring det faglige. Samarbejdet og fagligheden har spillet på et højt plan, og vi har alle et stort ønske om at arbejde mod et fælles mål om mere grøn strøm i fremtiden."
Niels Andersen er enig: "Det er spændende og tilfredsstillende at have været med til at finde nye løsninger på tværs af faggrupper. Og så er det da fedt at kunne være med til at sætte skub i den grønne omstilling i sit arbejde."

Debatten er slået fra på dette indhold 
Fortsæt din læsning