Kan elnätet verkligen förbli stabilt när andelen förnybar energi växer snabbt? En viktig del av svaret stavas RoCoF-sensorer. De gör det möjligt att upptäcka frekvensförändringar i realtid och därmed aktivera stödtjänster snabbare än någonsin. På så sätt blir elnätet både mer flexibelt och mer motståndskraftigt.
Vad är RoCoF och varför är det viktigt?
RoCoF står för Rate of Change of Frequency och betyder helt enkelt hastigheten med vilken nätets frekvens förändras. När balansen mellan produktion och konsumtion rubbas kan frekvensen sjunka eller stiga. Det sker naturligt hela tiden, men vid större störningar kan frekvensen ändras dramatiskt på bara några sekunder.
Traditionellt har frekvensmätning skett genom långsammare system som registrerar själva nivåförändringen. Men med RoCoF-sensorer ser man inte bara frekvensens värde utan också hastigheten i dess förändring. Därför kan dessa sensorer agera som tidiga varningssystem. Ju snabbare obalanser identifieras, desto snabbare kan stödtjänster aktiveras.
Kopplingen mellan RoCoF-sensorer och stödtjänster
Stödtjänster syftar till att stabilisera elnätet genom att snabbt tillföra eller reducera effekt, eller genom att bidra med reaktiv effekt och spänningsreglering. Med RoCoF-sensorer får systemoperatören ett kraftfullt verktyg för att avgöra när och hur resurser ska aktiveras.
Till exempel kan ett batterilager som är kopplat till nätet programmeras att reagera på en viss RoCoF-tröskel. När frekvensen faller för snabbt injicerar lagret effekt inom millisekunder. Därför minskar risken för större störningar eller i värsta fall systemkollaps. Dessutom kan resurser som vindkraftverk eller solcellsanläggningar anslutas med styrsystem som tar hänsyn till RoCoF-data, vilket gör deras bidrag mer förutsägbart.
Praktiska användningsområden
RoCoF-sensorer används redan i flera europeiska länder som en del av elnätsoperatörernas verktygslåda. Bland de mest intressanta tillämpningarna finns:
- Batterilager för frekvensstabilisering: Med direktkoppling till RoCoF-signal blir responstiden extremt kort.
- Automatisk laststyrning: Industrier kan koppla bort eller begränsa sin elanvändning vid snabba frekvensfall.
- Förnybar produktion: Vind- och solkraft kan styras för att minska sitt effektuttag eller tillföra mer vid kritiska händelser.
- Skyddssystem: Lokala elnät kan isolera sig vid allvarliga störningar, vilket förhindrar spridning av fel.
I takt med att fossilbaserad produktion, som tidigare gav systemet naturlig tröghet, försvinner blir sådana verktyg ännu viktigare.
Utmaningar och framtid
Även om tekniken är lovande finns det utmaningar. RoCoF-sensorer måste vara extremt noggranna och robusta för att inte ge falsklarm. Dessutom krävs standardisering så att olika aktörer kan använda samma signaler för aktivering av stödtjänster.
En annan aspekt är att stödtjänstmarknaderna måste anpassas för att belöna resurser som agerar på RoCoF-data. Här pågår utveckling, och flera systemoperatörer i Europa experimenterar med att inkludera sådana kriterier i sina upphandlingar.
Enligt en rapport från ENTSO-E kan RoCoF-baserad styrning bli en av de mest kostnadseffektiva metoderna för att hantera framtidens elnät. Det är därför rimligt att tro att Sverige och Norden inom kort kommer att se en ökad användning.
Möjligheter för aktörer på marknaden
För företag som levererar energilösningar öppnas nya affärsmöjligheter. Genom att installera RoCoF-sensorer i kombination med lagring eller flexibel konsumtion kan de erbjuda stödtjänster som är både snabbare och mer precisa än traditionella alternativ. För fastighetsägare eller industrier innebär det en chans att skapa nya intäkter samtidigt som de bidrar till en stabilare elförsörjning.
Dessutom kan RoCoF-sensorer användas i mikronät, där lokala energisystem behöver vara särskilt robusta. Därför är tekniken lika intressant för en större industri som för en mindre energigemenskap.
RoCoF-sensorer gör alltså mer än att bara mäta frekvens. De kan bli nyckeln till att stödtjänster i framtidens elnät blir både snabbare och mer kostnadseffektiva. Ju fler aktörer som vågar satsa på denna teknik, desto tryggare blir den svenska energiförsörjningen.