Större behov av el kräver nya lösningar och innovationer
Det svenska elsystemet är i förändring. Produktionen av el sker i dag på platser där det traditionellt inte gått några elledningar, som vid vindkraftsparker eller vindkraft till havs. Förbrukningen sker också på nya platser och för att inte behöva bygga ett helt nytt elnät behövs nya lösningar och innovationer.
– Tittar man på hur elen flödar idag jämfört med när elsystemet byggdes upp kan man se stora förändringar. Vi har också byggt våra elnät baserade på hur samhället såg ut när elnäten byggdes. Ska vi möta samhällsutvecklingen utan att bygga om hela nätet ställs stora krav på både innovation och nytänkande och där har KTH en viktig roll att fylla, säger Lars Nordström, professor i informationssystem för kraftsystemreglering på KTH.
På KTH pågår just nu flera forskningsprojekt som handlar om att säkra försörjningen av el när behoven ökar och elproduktionen också sker på nya platser. Det handlar bland annat om ledningar för högspänd likström (HVDC eller High Voltage Direct Current) som kan överföra mycket energi över längre distanser. Redan 1954 byggdes den första ledningen från fastlandet till Gotland och i dag finns en mängd sådana ledningar som går mellan Sverige och andra länder men de är inte ihopkopplade i ett nät.
Just HVDC-tekniken pekas ut som en möjliggörare för integrationen av förnybar energi, speciellt när det gäller vindkraftverk ute till havs som behöver kopplas ihop med det existerande elnätet. Men där krävs också att tekniken expanderar bortom dagens HVDC-ledningar som går mellan två punkter, för att i stället få ett mer sammankopplat multiterminal nät.
HVDC-tekniken oerhört viktig för Sverige
På KTH pågår forskning kring allt från halvledarna i HVDC-näten upp till reglerings- och skyddsmjukvara. HVDC är en snabb teknik där man kan göra mycket olika saker med mjukvaran, till exempel flexibel effektöverföring och snabb feldetektering. En bättre mjukvara är också mer energieffektiv och kostnader för elnätet sänks. För att kunna koppla ihop HVDC-länkar till ett nät så går det inte att använda dagens existerande ledningar utan det som behövs är att man bygger nya ledningar som är sammankopplade.
– Man vill kunna vara flexibel för att kunna koppla ihop olika delar till ett nät. I min forskning tittar jag på flexibel mjukvara och ett skydd mot kortslutningar. Om till exempel ett ankare träffar en ledning på havsbotten idag så kopplar man bort den. Har man ett nät så vill man inte koppla bort hela nätet utan bara den delen som blir träffad, säger Ilka Jahn, biträdande lektor inom elkraftsteknik på KTH.
Att HVDC-tekniken är oerhört viktig för Sveriges industri råder det ingen tvekan om. Förra året signerade Hitachi Energy (tidigare ABB) den största exportordern i Sveriges historia, värd cirka 13 miljarder euro, för sina HVDC-system.
Brist på personal på olika nivåer
KTH har samarbeten med både Hitachi Energy, Svenska kraftnät och med flera andra aktörer i branschen. Avdelningen för Elkraftteknik på KTH är den största i Norden som sysslar med den här typen av HVDC-forskning. I dag finns en brist på personal på alla olika nivåer, såväl forskare som tekniker och installatörer behövs. Och inom industrin finns ett stort behov av kompetens.
– Vill man vara med och bidra till framtidens energiförsörjning och funderar på att söka en utbildning skulle jag verkligen rekommendera att söka en master i elkraftteknik, säger Ilka Jahn.
Text: Emelie Smedslund ( emeliesm@kth.se )
Läs mer
- AI kan hjälpa operatörer att fatta snabba beslut i elsystemet
8 jan 2025
- Prisad forskning ska utveckla framtidens energimarknader
21 mar 2023
- Energilösning i sikte för avlägsna regioner
18 jan 2023
- Forskarna om omställningen till hållbar energi
7 dec 2022
- Framtidens vattenkraft
6 dec 2022