När elnätet blir mer dominerat av förnybara källor som vindkraft och solceller uppstår nya tekniska utmaningar. En av de viktigaste är bristen på tröghet och reaktiv effekt. Här kommer synkronkompensatorer i vindparker in i bilden – en gammal teknik i en ny och viktig roll.
Vad är en synkronkompensator?
En synkronkompensator är i grunden en synkronmaskin som är nätansluten men inte kopplad till någon mekanisk last. Den snurrar i takt med nätfrekvensen och kan tillföra eller ta upp reaktiv effekt. Dessutom bidrar den med roterande massa, vilket ökar nätets tröghet.
Tidigare användes synkronkompensatorer främst i överföringsnät för att stabilisera spänning. Men i takt med att vindkraften växer har de börjat användas även lokalt i anslutning till vindparker.
Varför behövs de i vindparker?
Moderna vindkraftverk använder växelriktare, vilket innebär att de inte naturligt tillför tröghet eller reaktiv effekt till nätet. Vid plötsliga störningar kan spänningen därför svänga mer, och återhämtningen ta längre tid.
Genom att installera en synkronkompensator vid eller nära vindparken kan man skapa lokal spänningsstabilitet och bidra med systemtröghet. Detta gör det möjligt att driva nätet säkrare, även vid höga nivåer av inverterbaserad produktion.
Flera projekt i Europa har visat att dessa enheter kan förbättra driftsäkerheten utan att påverka elproduktionen från själva vindkraften.
Tekniska och ekonomiska aspekter
En synkronkompensator är i praktiken en generator som snurrar utan drivmotor. Den kräver initialt lite extern kraft för att “spinna upp”, men därefter upprätthåller den sin rotation med hjälp av det elektriska nätet. I vissa fall kombineras den med en flyghjulsmassa för att öka lagrad kinetisk energi.
Investeringskostnaden är högre än för en statisk kompensator, men fördelen är att man får både tröghet och reaktiv styrning i samma enhet. Driftskostnaden är relativt låg, och enheten kan fungera i decennier med rätt underhåll.
Dessutom kan en vindpark med integrerad synkronkompensator erbjuda stödtjänster till elnätet, såsom FCR eller spänningsreglering. Det skapar nya intäktsmöjligheter, särskilt i nätområden där Svenska kraftnät efterfrågar stabiliserande resurser.
Exempel från Sverige
I södra Sverige har en större vindpark installerat en synkronkompensator på 50 MVA. Anläggningen hjälper till att stabilisera ett svagt elområde där nätimpedansen tidigare gett upphov till problem vid hög produktion. Sedan installationen har antalet störningar minskat, samtidigt som möjligheten att köra vindkraften nära max har ökat.
Detta är ett exempel på hur ny teknik inte alltid behöver vara digital – ibland räcker det med att damma av en beprövad lösning och anpassa den till dagens utmaningar.
Slutsats
Synkronkompensatorer i vindparker är en lösning på ett växande problem: hur vi upprätthåller stabilitet i ett elsystem med allt mer växelriktarbaserad produktion. Genom att tillföra både reaktiv effekt och tröghet spelar dessa maskiner en nyckelroll i övergången till ett hållbart energisystem.