Elinfrastrukturrapporten - Energinet.dk

More documents

Recommendations

Info

Teknisk redegørelse om fremtidig udbygning og kabellægning i eltransmissionsnettet ninger ikke realiseres, vil det kunne have betydning for, hvordan eltransmissionsnettet kan optimeres. 2.4.2 Andre virkemidler Ud over udbygning af eltransmissionsnettet findes der en række andre virkemidler, der kan medvirke til at løse de kommende udfordringer for eltransmissionsnettet. Det kan fx være etablering af store forbrugsenheder, som giver en stor afsætning af el i specifikke forbrugspunkter. Det kan være trykluftlagre eller elektrolyseanlæg til produktion af brint, som anvender elproduktionen tæt ved havmølleparkerne. Fx vil forbrugsbilledet i Vestjylland ændres markant ved en placering af et elektrolyseanlæg (600 MW) nær ved Endrup, hvor en stor effekt indfødes fra havmølleparker i Nordsøen. Da en stor del af forbruget dermed vil ligge nær indfødningspunktet, vil de interne netbegrænsninger i det vestjyske net blive tilsvarende reduceret. Andre tiltag, der øger elforbruget generelt, fx elbiler eller varmepumper, vil kunne understøtte det øgede behov for reguleringsmuligheder i et elsystem med meget vindkraft, men ændrer ikke væsentligt ved konklusionerne vedrørende udbygningsbehovet og dermed valget mellem de analyserede udbygningsprincipper. Det ligger uden for Elinfrastrukturudvalgets kommissorium at foretage en detaljeret vurdering af de nævnte virkemidler, herunder deres rentabilitet og teknologiske modenhed. Her noteres det alene, at de alternative virkemidler indeholder et potentiale for at påvirke udbygningsbehovet for elinfrastrukturen. Der er således behov for yderligere at analysere disse virkemidlers potentialer og muligheder, – uanset hvilket princip der vælges for fremtidens elinfrastrukturudbygning. 2.5 Teknologierne og de teknologiske udfordringer Der findes to grundlæggende teknologier til transmission af strøm – jævnstrøm (DC) og vekselstrøm (AC). 2.5.1 Vekselstrøm Både i Danmark og i resten af verden er langt hovedparten af transmissionsnettet baseret på vekselstrøm i luftledninger. Denne løsning er under normale forhold både den teknisk mest enkle og samtidig den billigste teknologi til fremføring af store mængder elektrisk energi. Fordelen ved vekselstrøm er, at den i modsætning til jævnstrøm relativt enkelt kan transformeres op og ned mellem forskellige spændingsniveauer. Det muliggør, at strømmen så at sige kan "fyldes på" og "tappes" overalt i nettet, lige fra transmissionsniveauet (400 kV, 132 kV og 150 kV) over distributionsniveauet (60-10 kV) og til forsyning i husstande og virksomheder (230/400 V). Både vekselstrøm og jævnstrøm kan føres via luftledninger og via kabler i jorden. For vekselstrøm gælder dog, at der er en række tekniske udfordringer, når det gælder kabellægning på de høje spændingsniveauer (400 kV). Vekselstrømskabler Udbredelsen af 400-500 kV-vekselstrømskabler til transmission på verdensplan er forholdsvis beskeden. De anvendes især over kortere strækninger i bymæssig bebyggelse og kun i relativt sjældne tilfælde i det åbne land. Der er i dag kun 250 km vekselstrømskabel på 400-500 kV-niveau i verden. Heraf er ca. en tredjedel lagt i Danmark. Danmark er således blandt de førende i verden på kabellængde i vekselstrømsnettet på dette spændingsniveau. Det længste kabel i Danmark er lagt i København. Det er i alt 20 km langt, men består af to sektioner, idet der er tilsluttet en station på halvvejen. 20
Teknisk redegørelse om fremtidig udbygning og kabellægning i eltransmissionsnettet Det længste kabel på 400-500 kV-niveau i verden er lagt i Tokyo by, hvor et 40 km langt 500 kV-kabelanlæg fører energien ind mod centeret af byen fra et omkransende luftledningsnet. Ud over dette kabel på 500 kV har Tokyo by et omfattende kabelnet på 275 kV. Overspændinger og resonans – risiko for strømsvigt Når et 400 kV-kabel afbrydes, vil de store energimængder, som er lagret i kablet og i kabelstationerne, svinge frem og tilbage og medføre overspændinger. Installation af lange kabler eller et stort antal af kortere 400 kV-kabler i elsystemet vil bidrage til, at sådanne fænomener kan blive alvorlige. Overspændingerne kan blive meget store og derfor udgøre en risiko for, at andre komponenter udkobles. Dermed øges risikoen for strømafbrydelser. I teorien kan overspændinger minimeres ved installation af passende udstyr i stationer. Der er imidlertid ingen praktisk erfaring med at benytte sådant udstyr for 400 kV-kabler længere end 40 km. De systemmæssige udfordringer med lange vekselstrømskabler i et luftledningssystem er desuden knyttet til det forhold, at vekselstrømskabler på høje spændinger sænker elsystemets såkaldte egenfrekvens mærkbart. Dermed øges risikoen for, at der opstår resonanssvingninger i systemet. Resonanssvingninger er kritiske, fordi selv en ofte indtræffende hændelse – som fx udkobling af en afbryder – kan anslå resonanssvingningen, som så igen kan medføre, at andre komponenter på grund af høje og svingende spændinger skades eller udkobles. Når flere ledninger og generatorer frakobler nettet ukontrollerbart, reduceres systemsikkerheden, og risikoen for strømafbrydelser er stor. Fænomenet med egenfrekvens og resonanssvingninger i elsystemet er fysisk set helt identisk med de fænomener, der kan optræde i forbindelse med fx broer eller maskiner, som pludselig og uden varsel "ryster" eller sættes i svingninger. Risikoen for resonanssvingninger er mere kritisk på 400 kV-niveau end på lavere spændingsniveauer, hvilket skyldes, at 400 kV-nettet er elsystemets rygrad. Det sammenbinder hele det europæiske elsystem og sikrer en stærk og stabil spænding hos elforbrugeren. Hændelser på lavere spændingsniveauer "bringes på plads" af 400 kV-systemet. Hvis 400 kV-systemet bliver ustabilt, skal kræfterne til at sikre stabiliteten på ny komme fra 400 kV-systemet selv. Det må forventes, at det vil tage en årrække, før et større antal lange 400 kV-vekselstrømskabler kan bygges ind i det danske elnet. Der er ingen erfaringer i verden med meget lange vekselstrømskabler, og et eventuelt forsøg med én lang kabelstrækning i det danske elnet (60-100 km) vil blive verdens største kabelforsøg. Et landskabsmæssigt velovervejet og beregningsmæssigt godt analyseret projekt samt et længere forløb med indsamling af driftserfaring er derfor en afgørende forudsætning for senere at kunne anvende flere vekselstrømskabler i elnettet. 2.5.2 Jævnstrøm Transmission med højspændt jævnstrøm (HVDC) anvendes normalt i de tilfælde, hvor vekselstrøm af tekniske eller andre årsager ikke kan bruges, fx til at forbinde vekselstrømssystemer, der ikke er synkrone, det vil sige ikke svinger i takt samt ved lange havkrydsninger. Eksempelvis er det jyske transmissionsnet forbundet med det norske og det svenske transmissionsnet ved flere jævnstrømsforbindelser, mens det østdanske elsystem er forbundet til Tyskland med jævnstrømsforbindelse. Den nye elektriske Storebæltsforbindelse vil ligeledes blive en jævnstrømsforbindelse, idet elsystemerne i Øst- og Vestdanmark ikke er synkrone. 21
Page 1 and 2: Teknisk redegørelse om fremtidig u
Page 21: Teknisk redegørelse om fremtidig u
Page 73 and 74:
Teknisk redegørelse om fremtidig u
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Bilag - Teknisk redegørelse om fre
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
show all

Elinfrastrukturrapporten - Energinet.dk

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?