Titel: Samkörning av vindkraft och vattenkraft i Skellefteälven – Rebnis och Sädva vattenkraftstationer samt Uljabuouda vindkraftpark, Elforsk rapport 07:18
Författare: Fredrik Öhrvall
Utgivare: Elforsk, Vindforsk
Årtal: 2007
Ämnesord: Elnät
Sökord: vindkraft, vattenkraft, samkörning, produktionsplanering, drift, reglering
Rapport
Sammanfattning: Möjligheterna till samkörning av vind- och vattenkraft har en stor relevans för kraftbranschen då utbyggnaden av vindkraft antas öka markant de närmaste åren. För ett vindkraftprojekt kan begränsad nätkapacitet medföra att anläggningen inte byggs på grund av de stora kostnader en nätförstärkning kan medföra. Att samköra vind- och vattenkraft är ett bra alternativ som kan göra att nätet därmed inte behöver förstärkas. En samkörning kan dock ge andra problem. För att utreda dessa i ett konkret exempel har denna utredning gjorts inom ramen för Vindforsk. Utredningen belyser en samkörning i övre delarna av Skellefteälven med vattenkraftstationerna Rebnis och Sädva samt den planerade vindkraftanläggningen Uljabuouda.
Resultatet visar att en samkörning är möjlig i det studerade området. Eftersom storleken av vindkraftanläggningen Uljabuouda inte är fastslagen har två olika fall undersökts. Det ena avser 24 MW och det andra 36 MW installerad vindkraft. Inom det studerade området finns en kapacitetsbegränsning i nätet på 95 MW och resultaten visar att denna kan komma att överstigas i upp till 18 % av tiden sett på ett år. Scenariot har varit att vattenkraftstationerna strikt skall regleras utifrån hur mycket vindkraftanläggningen producerar. Varje gång effekttaket på maximalt 95 MW belastning i nätet nås, måste någon av vattenkraftstationerna reglera ner effekten genom en effektkompensering så att nätbelastningen återigen går under effekttaket. Resultaten visar att Sädva, som effektmässigt är den mindre vattenkraftstationen, bör reglera små effektkompenseringar och Rebnis bör reglera större effektkompenseringar. Vid allt för stora effektkompenseringar bör Sädva helt tas ur drift och istället omfördela effekten till produktion vid ett senare tillfälle. De effektkompenseringar som måste göras i samkörningen kommer i värsta fall resultera i dubbla antalet regleringar av turbinerna jämfört med normal drift.
För att skona vattenkraftturbinerna från påfrestningar orsakade av vibrationer vid reglering måste begränsningar i körningen införas. Begränsningsnivåerna bestäms genom vibrationsmätningar.
Då effekttaket överskrids så mycket att effektkompensering inte längre räcker till kan vatten istället omfördelas och användas vid senare tillfällen. Vattnet ”sparas” alltså då det blåser. Med hjälp av en marginal till dämningsgränsen på magasinsnivån kan spill av vatten förbi stationerna helt undvikas.
Samkörning kommer att medföra ett utökat arbete i driftcentralen som planerar och styr anläggningarnas produktion. Prognostisering av vindar måste göras föra att underlätta produktionsplaneringen. Effektnivån inom området måste hela tiden bevakas så att den inte överstiger effekttaket. Detta bör till viss del styras med driftdatasystemet där olika begränsningar går att lägga in, och till viss del styras manuellt. En samkörning kommer att medföra begränsningar och minskad frihet i regleringar, och därmed minskar även möjligheten för produktionsoptimering.