FCR (frequency containment reserves) er nødvendig for å holde kraftsystemet stabilt og er dermed essensielle for forsyningssikkerheten
Hovedmålet er å utvikle og verifisere en ny og enklere prosess for prekvalifisering av FCR. Hovedmålet skal nås gjennom følgende delmål:
- Validere simuleringsmodeller av kraftverk fra sanntidsmålinger uten å forstyrre driften.
- Bestemme mengden kvalifisert FCR basert på verifiserte simuleringsmodeller.
- Foreslå tiltak for å øke kvalifisert mengde FCR basert på verifiserte simuleringsmodeller.
- Validere prosessen på minst tre kraftverk med ulike turbintyper (Pelton, Francis, og Kaplan)
- Demonstrere metodene i et nettverksbasert miljø med sanntidsdata.
Behovet/utfordringen for samfunn og næring:
Produsert og forbrukt effekt i kraftsystemet må til enhver tid balanseres. Dette er en av de viktigste oppgavene til Statnett som systemansvarlig (TSO). Om de ikke klarer å opprettholde denne balansen kan tiltak som å koble kunder fra nettet være nødvendig, og i ytterste konsekvens risikerer man systemkollaps (blackout) og dårligere forsyningssikkerhet. Det grønne skiftet vil gjøre denne balanseringa mer utfordrende, blant annet fordi ikke-regulerbar produksjon som vind og sol fører til raskere og mer vilkårlig endring av produsert effekt.
Tekniske utfordringer – Ubalanse mellom produsert og forbruk t effekt resulterer i en nettfrekvens som avviker fra 50 Hz. Med andre ord vil det å balansere effekt være ekvivalent med å holde frekvensen på 50Hz. Statnett gjør dette ved å kjøpe frekvensreserver. Reserven som er ansvarlig for å begrense frekvensavvik er FCR, som tradisjonelt leveres av kraftverk som ramper opp og ned for å motvirke effektubalansen. Statnett og de nordiske TSOene er i ferd med å innføre nye krav til FCR. Disse krava innebærer omfattende og tidkrevende testing av kraftverka for å prekvalifisere dem til FCR-markedet. De foreslåtte testene for prekvalifisering er dyre og ressurskrevende for kraftverkseierne. Dette kan føre til mindre prekvalifisert FCR, som vil gi mindre inntjening for kraftverkseierne, dyrere drift for TSOene, og dårligere forsyningssikkerhet.
Prosjektets løsning og nytteverdi – Den grunnleggende idéen bak Freki er at kraftsystemet blir kontinuerlige utsatt for forstyrrelser som muliggjør validering av kraftverksmodeller. Disse modellene kan brukes for å prekvalifisere kraftverk til FCR-markedet, til å foreslå tiltak for å levere mer FCR, og fjerne behovet for ressurskrevende felttesting. Dette vil føre til at mer FCR blir prekvalifisert hurtigere og billigere. Mer FCR vil bidra til bedre forsyningssikkerhet, som er viktig for det grønne skiftet og samfunnet. TSOene vil få mer FCR å velge i og dermed lavere driftskostnader. Kraftverkseiere vil spare ressurser og penger på prekvalifiseringa i tillegg til å kunne levere mer FCR til markedet.
Om Freki-prosjektet – Statnett er med som representant for de Nordiske TSOene. Staktraft, Hafslund-ECO og Skagerak Energi representerer vannkraftseierne. Fornybar Norge representerer resterende kraftverkseiere. Aker Solution representerer turbinleverandør og konsulenter som kan assistere kraftverkseiere med prekvalifisering. Våre foreslåtte innovasjoner vil åpne flere markedsmuligheter for leverandører av digitaliseringsløsninger. I tillegg vil turbinleverandører få nye markedsmuligheter for levering av programvare for testing og oppdatering av turbiner.
Behovet for innovasjonene ligger hos Statnett og vannkraftseierne, som har bidratt til behovsbeskrivelsen i et forprosjekt utført høsten 2022.
Prosjekteier
Prosjektpartnere
- SINTEF Energi AS
- Hafslund ECO Vannkraft AS
- Statnett SF
- Skagerak kraft AS
- Aker Solutions AS
- Statkraft Energi AS
Freki er et Innovasjonsprosjekt i næringslivet (IPN) delfinansiert av Norges forskningsråd.