Elproduktion och elanvändning måste alltid vara i balans. Om balansen rubbas kan det leda till utrustningsfel eller i värsta fall omfattande strömavbrott.
För att hålla systemet stabilt driver systemoperatörerna stödtjänstmarknaden, även kallad reservmarknaden eller balansmarknaden. Här säkras tillgången på reserver som kan aktiveras när behovet förändras. När elanvändningen ökar tas extra kraftverk eller reserver i drift. Omvänt, när produktionen överstiger förbrukningen, kan operatören köpa upp extra förbrukning eller minska produktionen.
Ett batterilager är ett perfekt verktyg för att bidra på stödtjänstmarknaderna. Det kan reagera snabbt och exakt åt båda håll, leverera effekt till nätet när efterfrågan ökar eller lagra överskottsel när produktionen är hög.
I den här artikeln går vi igenom hur reservmarknaden fungerar i Norden:
Elproduktion och elanvändning måste hela tiden vara i balans. Denna balans mäts genom elnätets frekvens, som normalt ska ligga mellan 49,9 och 50,1 Hz.
När förbrukningen är större än produktionen sjunker frekvensen. När produktionen överstiger förbrukningen stiger frekvensen. Om frekvensen avviker utanför detta intervall riskeras både elnätet och anslutna anläggningar att skadas.
Om ett stort kraftverk, en elintensiv industri eller en landsöverskridande överföringslänk kopplas bort från nätet förändras frekvensen. Då aktiveras de reserver som systemoperatören har upphandlat. Genom att använda produktions- eller förbrukningsreserver kan nätoperatören återställa frekvensen och säkerställa stabiliteten i elnätet.
Eftersom elnätet i allmänhet är mycket stabilt behöver inte all reservkapacitet användas regelbundet.
Stödtjänstmarknaderna erbjuder en marknadsbaserad lösning för att balansera svängningar i elproduktion och elanvändning. I stället för att äga en enorm kapacitet som enbart är avsedd för frekvensstyrning upphandlar systemoperatören balansresurser från marknaden.
Aktörerna på reservmarknaden får ersättning för att hålla en viss mängd produktions- eller förbrukningskapacitet redo att reagera på frekvensförändringar. När frekvensen varierar aktiverar systemoperatören denna kapacitet och använder de reserver som passar bäst för situationen.
I Norden är länderna en del av det nordiska synkronområdet, ett växelströmssystem (AC) där el handlas och överförs mellan länder utan att behöva omvandlas till likström (DC). Eftersom nätfrekvensen måste vara densamma i alla sammankopplade AC-nät delar Finland, Sverige, Norge och delar av Danmark samma 50 Hz frekvens.
Ett driftsavtal mellan de nordiska systemoperatörerna anger hur mycket reservkapacitet varje land ska upphandla vid varje given tidpunkt.
Mer information om det nordiska synkronområdet finns på Svenska Kraftnäts webbplats. För att se realtidsdata om hur det nordiska elnätet fungerar och hur elen handlas mellan länder, besök Svenska Kraftnäts webbplats.
I Norden ansvarar systemoperatörerna för stödtjänstmarknaden. Transaktioner sker varje timme, dagligen eller årligen. Förutom att upphandla kapacitet lokalt köper operatörerna också in den från andra länder i området.
Marknaden fungerar som en auktion där deltagarna lämnar in bud på sin kapacitet i olika reservprodukter. Buden rangordnas efter pris, och systemoperatören väljer den mängd kapacitet som behövs i prisordning.
Årliga avtal gör det möjligt för operatörerna att säkra kapacitet till förutsägbara kostnader. Utöver det erbjuder de dagliga och timvisa marknaderna flexibilitet för att upphandla kapacitet närmare det faktiska behovet.
Reservprodukterna klassificeras utifrån sina svarstider. Generellt gäller att ju snabbare en produkt kan reagera, desto mindre upphandlar systemoperatören av den under normala nätförhållanden.
Reservprodukter delas in efter hur snabbt de kan reagera, från de snabbaste till de långsammare:
Varje reservprodukt har en specifik roll i att upprätthålla balansen i elnätet och kompletterar de andra. Generellt upphandlas de snabbaste reserverna i mindre volymer.
Vid allvarlig effektbrist kan stamnätsoperatören (t.ex. Svenska kraftnät) även använda effektreserven eller reservkraftverk. Dessa resurser används sällan och bara i exceptionella situationer när marknadsbaserad kapacitet inte räcker till.
Batterilager är optimala för reservmarknaden tack vare sin snabba respons och exakta styrning. De fungerar lika bra vid både under- och överfrekvens: genom att ladda ur lagrad energi när produktionen inte räcker till eller lagra överskottsel när produktionen överstiger efterfrågan.
Rent tekniskt kan batterilager leverera alla typer av reservprodukter. I dagsläget används de främst till frekvensreserver (FCR-N och FCR-D), vilket beror mer på marknadsstruktur och storlek än på tekniska begränsningar.
Det krävs mer än bara att äga en flexibel energiresurs. Utrustning och system måste uppfylla strikta krav, och det behövs tillräcklig reservkapacitet.
I Sverige genomför Svenska kraftnät tester för att säkerställa att både fysiska anläggningar och IT-system uppfyller de tekniska standarderna. Dessa tester är specifika för varje reservprodukt, eftersom kraven skiljer sig åt.
Varje reserv har en minsta budstorlek. Exempelvis:
För mindre system erbjuder virtuell aggregering en lösning. Flera små batterilager kan slås ihop till ett större virtuellt batteri som uppfyller marknadens minimikrav.
Till exempel kan tio batterisystem på 150 kilowatt kombineras till ett virtuellt batteri på 1,5 megawatt för reservmarknaden. På så sätt blir det möjligt att delta på marknaden även för mindre batterisystem som annars inte skulle nå upp till kraven.
För dig som överväger en lösning med batterilager är det värt att utvärdera om systemet även kan ge tillgång till reservmarknaden. Det kan göra investeringen betydligt mer lönsam.
Finlandbaserade Cactos är ett av de snabbast växande företagen inom virtuella batterier för företag. Vår plattform samlar anslutna batterilagringssystem till virtuella batterier i lämpliga storlekar. På så vis får kunderna inte bara de lokala fördelarna med batterilagring, utan även extra intäkter genom deltagande på stödtjänstmarknaderna.
Trots att stödtjänstmarknaden är köparstyrd fortsätter den att växa. Ökad produktion av förnybar energi och utfasningen av traditionella roterande generatorer skapar ett växande behov av balanstjänster.
De tekniska standarderna för deltagande kan komma att skärpas, vilket säkerställer högre kvalitet på reservprodukterna. Detta kan fasa ut äldre kapacitet samtidigt som det driver på innovation.
Med Cactos kan kunderna bidra till att stabilisera det nationella elnätet och samtidigt få extra intäkter från reservmarknaden. Kontakta oss för att utforska hur våra lösningar för batterilager kan fungera för dig.
Läs mer om Cactos lösningar för batterilagring på reservmarknaden här.
