Af JESPER TORNBJERG, Dansk Energi
Nord Energi Net, N1 og KONSTANT Net har indkøbt shuntreaktorer efter fælles EU-udbud. Reaktorerne skal sikre, at lokale 60 kV-net undgår at ’forurene’ Energinets overordnede net med reaktiv effekt. Med investeringer i millionklassen løser elnetselskaber en udfordring, der opstår, når luftledninger erstattes af kabler.
En cirka 40 tons tung såkaldt shuntreaktor produceret i Dresden og grundigt testet i Nürnberg er kørt på blokvogn fra Tyskland til Hjørring. Her er den installeret på et betonfundament på Nord Energi Nets 60/10 kV-station Bredkær, der er et af de nordjyske knudepunkter op mod Energinets 150 kV-net.
– Reaktoren er i drift og leverer reaktiv effekt, konstaterer ingeniør Magnus Lind Hansen fra 60 kV-afdelingen i Nord Energi Net foran det mere end mandshøje brummende apparat i udkanten af Hjørring.
Den nye reaktor er en af de første på distributionsniveau i Danmark, men en del flere er på vej. I alt skal elnetselskaberne formentlig installere 20-30 reaktorer.
Nord Energi Net har sammen med N1 og Konstant Net reserveret syv reaktorer i et fælles EU-bud vundet af Siemens, der har leveret de første fire: En til Nord Energi Net, en til N1 og to til KONSTANT Net.
– Nord Energi Net har kabellagt stort set hele 60 kV-nettet, og kabler opfører sig anderledes end luftledninger. Energinets regler kræver, at hvis vi overskrider et vist niveau for reaktiv effekt, så skal vi kompensere, forklarer Magnus Lind Hansen.
Trecifret millionbeløb
Hvis der er for meget reaktiv effekt på 50/60 kV-niveau, kan der opstå en ubalance i Energinets overordnede net. På længere sigt risikerer det at overbelaste og nedslide transformere og andre komponenter før tid.
Overgangen fra luftledninger til kabler skaber altså en ny situation, som elnetselskaberne skal håndtere ved – på landsplan – at investere et trecifret millionbeløb fx i shuntreaktorer, der også kaldes MVAr-spoler. Reaktiv effekt angives typisk i MegaVAr (MVAr).
– Der har været en længere debat om, hvor reguleringen af den reaktive effekt skal ligge, og det er endt med, at distributionsselskaberne har ansvaret, selv om det vil være billigst at gøre det på 150 kV-niveau, siger Magnus Lind Hansen.
Hvert år udgiver Energinet på baggrund af Teknisk Forskrift 2.1.3 en MVAr-analyse af udfordringerne, hvori de beder elnetselskaber, der overskrider en grænseværdi på 15 MVAr, om at gøre rede for, hvad de agter at gøre for at leve op til grænseværdien.
De principielle muligheder er at installere shuntreaktorer eller synkrongenerator på de berørte transformerstationer eller indgå aftaler med ejere af mellemstore vindmølle- og solcelleparker eller andre elproducenter om, at de leverer kompensation ude på distributionsnettet.
Kabler ved Silkeborg
Indtil videre er shuntreaktorer det hyppigst foretrukne valg på distributionsnettet. De fire reaktorer fra EU-udbuddet mellem Nord Energi Net, N1 og KONSTANT Net er bestilt i tre forskellige størrelser med lidt forskellige teknologi.
Reaktoren på Station Bredkær i Hjørring er en fast spole på 25 MVAr, mens elnetselskabet N1 har fået leveret sin første tilsvarende reaktor til Station Bjørnholt ved Silkeborg. Reaktoren er sat på fundament, men den er endnu ikke nettilsluttet.
– 60 kV-nettet ved Silkeborg, som vi kabellagde for 8-10 år siden, indeholder en del længere strækninger, og det giver udfordringer med den reaktive effekt, siger seniorspecialist Svend Erik Pedersen fra N1, der også har afgivet ordre på en shuntreaktor til Station Mosbæk midt i Himmerland.
Udover de to shuntreaktorer fra samarbejdet med Nord Energi Net og KONSTANT Net har N1 sat en proces i gang med et udbud på otte ekstra reaktorer. Svend Erik Pedersen forklarer, at udbygningen skyldes en omfattende udbygning af 60 kV-nettet drevet af tilslutning af en betydelig udbygning med vind- og solenergi.
– Vi regner med at sætte ti shuntreaktorer i drift inden for de næste 3-4 år, opsummerer Svend Erik Pedersen, der har lutter ros til samarbejdet med Nord Energi Net og KONSTANT Net:
– Vi har hver især budt ind med det, vi havde bl.a. i forhold til kravsspecifikationer, siger Svend Erik Pedersen fra N1.
– Et nyt udbud er så stor en opgave, at vi har valgt selv at drive processen, tilføjer han.
Shuntreaktor sejlet til Samsø
KONSTANT Net har i maj fået sejlet en omkobbelbar 10-15-20 MVAr reaktor til Station Mårup på Samsø, hvor primært søkablerne til Jylland, hvad angår reaktiv effekt, trækker i den forkerte retning og skal kompenseres ifølge de nye regler.
En lidt større reaktor (15-20-25 MVAr) er gået i drift i sensommeren og brummer løs på Station Mesballe midt på Djursland.
– Begge vores reaktorer står på den laveste værdi, men hvis kabellægningen fortsætter, kan vi ’trinne’ op, fortæller ingeniør Thomas Piil fra KONSTANT Net, der sidst i november får leveret sin tredje reaktor. Den skal stå på Station Mollerup i den nordlige del af Aarhus.
– Og så lever vi op til kravene fra Energinet, fastslår Thomas Piil, der betegner samarbejde med Nord Energi Net og N1 som ’fantastisk godt’.
Viden fra workshops
Da shuntreaktorer er forholdsvis nyt land for lokale elnetselskaber, har branchen i regi af Dansk Energi afviklet en række velbesøgte faglige workshops.
Også Aalborg Universitet har været involveret, bl.a. har Nord Energi Net haft ingeniørstuderende Line Emilie Kristensen fra Institut for Energiteknik til at gå i dybden med teori og praksis, så elnetselskaberne bl.a. får en bedre forståelse for ind- og udkobling af shuntreaktorerne.
Følger udviklingen tæt
Det samlede projekt med shuntreaktor, afbrydere, relæbeskyttelse, fundament m.m. alene på Bredkær-stationen i Hjørring koster ca. otte millioner kroner.
– Hvert år skal hvert selskab udarbejde en MVAr-rapport til Energinet, så udviklingen følges tæt. I Nord Energi Net har vi lige nu brug for 2½ reaktor. Udover den i Hjørring drejer det sig om Station Starbakke vest for Frederikshavn. De to er sikre, men måske kan vi løse det halve problem ved station Dybvad ud for Sæby ved hjælp af produktionsenheder på nettet, siger Magnus Lind Hansen, der også glæder sig over samarbejde med kollega-selskaberne.
– Det her er nyt land, så det har været rigtig nyttigt at udveksle viden og lave tekniske specifikationer til EU-udbuddet sammen. Vi kan mere sammen end hver for sig, fastslår han.
L-Engineering er rådgiver på projektet og stiller med kompetencer for indkøb af shuntreaktorer til Energinets 150 kV-net, hvor de er mere gængse.
SKÅL FOR DEN REAKTIVE EFFEKT!
Shuntreaktorer håndterer reaktiv effekt, der er et fænomen, der er svært at forstå af andre end skarpe teknikere. Fadøl er måske det bedste billede på reaktiv effekt: Et velskænket glas består af kølig øl (effekt) med en passende mængde skum (reaktiv effekt) på toppen. Skummet skal være der, men der skal ikke være for meget. En shuntreaktor sørger for, at mængden af skum ikke overdøver det, vi går efter; nemlig den gode smag af øl… eller altså den energi, der sendes rundt mellem elproduktion og elforbrug. Reaktiv effekt opgives i VoltAmpere reaktiv forkortet til VAr eller især MVAr.
