Till innehåll på sidan

Nu kan sol- och vindel nå längre

Göran Engdahl, professor i elektromagnetisk teori och konstrutkion,har bidragit till utvecklingen av en efterlängtad brytare för högspänd likström, HVDC.

News

Publicerad 2013-09-03

Smarta elnät är en förutsättning när alltmer förnybar energi ska ta plats i nätet. Men för att kunna alstra och transportera solenergi från Sahara till Sverige och föra in mer egenproducerad el på nätet krävs ett mycket mer flexibelt elnät. KTH-forskare har bidragit till utvecklingen av en efterlängtad högspänd likströmsbrytare, HVDC, som är nödvändig för överföring av förnybar energi över längre avstånd.

– Ett smart elnät måste snabbt och lätt kunna omdirigera energi beroende på tillgång och efterfrågan, variation och lokal produktion. Man måste också kunna stänga av delar av nätet för underhåll utan störningar, säger Göran Engdahl, professor och forskare i det nationella centret for smarta elnät och energilagring SweGRIDS vid KTH.

Förnybara energikällor som vind och sol varierar i mycket högre grad än traditionell energi. Vinden blåser inte alltid, solen skyms av moln. Samtidigt producera alltfler människor egen el eller strävar efter att bli självförsörjande. Konsumenterna blir således också producenter, s.k. prosumers, vilket ställer ännu högre krav på flexibilitet. Ett smart elnät måste därför snabbt kunna ta emot, alstra, överföra och koppla om energi från olika energikällor, både i närområdet och i fjärran. 

Traditionellt används växelström för överföring och distribution av elkraft. Växelströmmen är lätt att transformera och ger bara måttliga förluster på korta och medellånga överföringsavstånd. Dessutom är den lätt att bryta tack vare att strömmen är noll 100 gånger per sekund. Vid överföring över längre avstånd blir dock förlusterna stora.

 – Det är ett energislöseri som ger miljöpåverkan och dessutom kostar samhället pengar, säger Göran Engdahl  

En lösning på detta problem är att använda högspänd likström, där KTH:s samarbetspartner ABB idag är världsledande. Utmaningen med att använda högspänd likströmsbrytare, HVDC, är att likström saknar nollgenomgångar och därmed är betydligt svårare att bryta. Ett problem som ABB länge försökt att lösa.

 – Att bryta likströmen är en förutsättning för att kunna överföra energi i stor skala över långa avstånd, t ex att transportera solenergi från Sahara till Nordeuropa, säger Göran Engdahl.

Det är här KTH-forskingen kommer in i bilden. Göran Engdahl och hans forskningskollegor på avdelningen för elektromagnetisk teori och konstruktion har hittat nyckeln till problemet: en elektromekanisk höghastighetselkopplare, som är en kritisk komponent i en HVDC-brytare.

 – För att kunna bryta en likström måste man separera kontakterna extremt snabbt, vilket sker i den nya elkopplaren. Problemet med att transportera energi på långa sträckor och i stor skala med hjälp av HVDC är därmed principiellt löst.

 – Att bryta ström är en hård nöt att knäcka och det är kul att kunna bidra till lösningen på det här problemet, säger Göran Engdahl.

KTH:s bidrag i utvecklingen av HVDC-brytare är en spin-off från ett EIT InnoEnergy projekt där forskarna utvecklar elkopplare för flexibel och intelligent omkoppling av lastströmmar i nät med lokalt producerad förnybar energi. Projekt är delvis finansierat av SweGRIDS, ett nationellt center för smarta elnät och energilagring på KTH.

För mer information, kontakta Göran Engdahl, goran.engdahl@ee.kth.se , 08-790 7760.

Text och bild Marie Androv