Jarðstrengir í raforkukerfi – Takmörkuð auðlind? Magni Þór Pálsson skrifar 9. janúar 2018 07:00 Flutnings- og dreifikerfi raforku eru mikilvægur hluti af innviðum nútíma þjóðfélags. Flutningskerfi Landsnets flytur raforkuna á hárri spennu frá virkjun að tengivirki, þar sem spennan er lækkuð og afhent til dreifiveitu eða annarra notenda og dreifiveitan dreifir orkunni til sinna notenda.Í lofti eða í jörð Til þess að hægt sé að flytja og dreifa raforkunni þarf raflínur. Þær eru annað hvort í lofti eða jörð. Dreifikerfin, sem rekin eru á mun lægri spennu en flutningskerfin eru að stórum hluta komin í jörðu. Strengvæðing flutningskerfa gengur hins vegar hægar, enda eru raffræðilegar áskoranir þar erfiðari viðureignar auk þess sem kostnaður og umfang við jarðstrengslagnir vex með hækkandi spennu. Hér á landi hafa þó jarðstrengslagnir verið ráðandi í nýlögnum á lægri spennustigum í flutningskerfinu. Í raforkukerfinu er aflið samsett úr tveimur þáttum; raunafli sem er sá hluti aflsins sem skilar vinnu og launafli sem skilar engri vinnu en sveiflast fram og til baka. Jarðstrengur er þannig uppbyggður að hann framleiðir umtalsvert meira magn af launafli en loftlína með sambærilega afkastagetu. Launaflsframleiðslan er í réttu hlutfalli við annað veldi spennunnar, sem þýðir til dæmis að jarðstrengur framleiðir fjórfalt meira launafl á 132 kV spennu en hann myndi gera á 66 kV spennu. Launafl hefur bein áhrif á spennuna í kerfinu og er gagnlegt upp að vissu marki, til dæmis til þess að viðhalda spennugæðum. Verði launaflið hins vegar of mikið, getur það farið að hafa neikvæð áhrif á kerfisreksturinn, til að mynda vegna erfiðleika við spennustýringu í kerfinu.Styrkur eða stífleiki Svokallað skammhlaupsafl er mælikvarði á styrk eða stífleika kerfisins og gefur þar með upplýsingar um það hversu vel kerfið getur staðið á móti áhrifum launaflsins á kerfisreksturinn. Skammhlaupsaflið er mismikið eftir tengipunktum og eru nokkrir þættir sem hafa áhrif á það, s.s. nálægð við virkjanir, möskvun kerfisins og spennustig. Í íslenska flutningskerfinu er skammhlaupsaflið mest á Suður- og Suðvesturlandi, sem helgast af því að þar eru flest af stærstu orkuverum landsins og kerfið er þar þéttriðnast, þ.e. tengipunktar tengjast saman með mörgum, sterkum flutningslínum. Sem dæmi má nefna að útreiknað skammhlaupsafl í 220 kV tengivirkinu á Geithálsi er um sjöfalt hærra en í 132 kV tengivirkinu á Rangárvöllum við Akureyri.Innbyrðis áhrif og heildstætt mat Ólíkur styrkur kerfisins milli landsvæða er meginástæða þess að svigrúm til jarðstrengslagna er mismunandi. Þar sem kerfið er sterkt er meira rými til þess heldur en þar sem styrkurinn er lítill. Einnig þarf að hafa í huga að jarðstrengslagnir innan sama svæðis hafa innbyrðis áhrif. Til dæmis hafa jarðstrengslagnir í dreifikerfinu áhrif á mögulegar jarðstrengslengdir í yfirliggjandi flutningskerfi á sama landsvæði. Þetta gildir að sjálfsögðu einnig í hina áttina. Við hjá Landsneti höfum lengi bent á það að af þessum sökum þurfi að meta jarðstrengslagnir með heildstæðum hætti, sbr. t.a.m. skýrsluna„Jarðstrengslengdir í meginflutningskerfinu - Mat á mögulegum jarðstrengslengdum í nýju 220 kV flutningskerfi á Norðurlandi – Kerfisgreining“, mars 2017. Skipulagsstofnun hefur tekið undir þetta með óyggjandi hætti í nýlegu áliti stofnunarinnar um mat á umhverfisáhrifum Kröflulínu 3.Þurfum að nýta möguleikana Af framansögðu er ljóst að til þess að nýta megi á sem bestan hátt það svigrúm sem er til jarðstrengslagna í flutningskerfi raforkunnar, þarf að rannsaka hvert tilfelli gaumgæfilega. Þar sem möguleikar til jarðstrengslagna í íslenska flutningskerfinu eru ef til vill minni en víða annars staðar, er afar nauðsynlegt að nýta möguleikana á sem bestan hátt. Það er mikilvægt að til sé skýr stefna frá hendi stjórnvalda og að hún sé höfð að leiðarljósi. Ítarlegri umfjöllun um jarðstrengi má finna á heimasíðu Landsnets, www.landsnet.is Höfundur er verkefnastjóri rannsókna hjá Landsneti. Viltu birta grein á Vísi? Sendu okkur póst. Senda grein Birtist í Fréttablaðinu Mest lesið Örlætisgerningur Vilhjálmur H. Vilhjálmsson Skoðun Burt með pólitík á Bessastöðum Kristmundur Carter Skoðun „Almennings“ samgöngur? Bragi Gunnlaugsson Skoðun Sjálfbær framtíð Vestfjarða Sigríður Ólöf Kristjánsdóttir,Aðalsteinn Óskarsson Skoðun Jarðakaup í nýjum tilgangi Halla Hrund Logadóttir Skoðun Norska veiðistöðin Friðrik Erlingsson Skoðun Af auðvaldsmönnum og undirlægjuhætti Ester Hilmarsdóttir Skoðun Köllum það réttu nafni: Fordóma Derek Terell Allen Skoðun Hvar er Reykjavegur? Ari Trausti Guðmundsson Skoðun Nýr „loftslagsvænn“ iðnaður - neikvæð áhrif á lífríki og fiskveiðar Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Baldur í þágu mannúðar og samfélags Anna María Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Hvar er Reykjavegur? Ari Trausti Guðmundsson skrifar Skoðun Af auðvaldsmönnum og undirlægjuhætti Ester Hilmarsdóttir skrifar Skoðun Hafðu áhrif á líf barna Ída Björg Unnarsdóttir skrifar Skoðun Stórbætum samgöngur Logi Einarsson skrifar Skoðun Norska veiðistöðin Friðrik Erlingsson skrifar Skoðun Köllum það réttu nafni: Fordóma Derek Terell Allen skrifar Skoðun Ótrúverðugt plan að annars góðum markmiðum Þorbjörg Sigríður Gunnlaugsdóttir skrifar Skoðun Formleg uppgjöf Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun Örlætisgerningur Vilhjálmur H. Vilhjálmsson skrifar Skoðun Fjármunum veitt þangað sem neyðin er mest Diljá Mist Einarsdóttir skrifar Skoðun Sjálfbær framtíð Vestfjarða Sigríður Ólöf Kristjánsdóttir,Aðalsteinn Óskarsson skrifar Skoðun Burt með pólitík á Bessastöðum Kristmundur Carter skrifar Skoðun Náttúran njóti vafans, ótímabundið Bjarkey Olsen Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Íþróttir fyrir öll, jöfnum og bætum leikinn Hólmfríður Sigþórsdóttir,Anna Þorsteinsdóttir skrifar Skoðun Nýr „loftslagsvænn“ iðnaður - neikvæð áhrif á lífríki og fiskveiðar Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir skrifar Skoðun „Almennings“ samgöngur? Bragi Gunnlaugsson skrifar Skoðun Góður forseti G. Pétur Matthíasson skrifar Skoðun Hvers vegna Halla Tómasdóttir? Guðjón Sigurðsson skrifar Skoðun Heimildin sem hvarf úr frumvarpi matvælaráðherra Vala Árnadóttir skrifar Skoðun Sníða sér stakk eftir vexti Guðni Magnús Ingvason skrifar Skoðun Norskir herrar eða íslenskir? Þóra Bergný Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Af hverju ertu að bjóða þig fram? Sigurður Ragnarsson skrifar Skoðun Við styðjum Guðmund Karl! Katrín Valdís Hjartardóttir,Andrea Bóel Bæringsdóttir,Guðbjörg Harpa Ingimundardóttir skrifar Skoðun Hagfræðin á Heimildinni Bjarnheiður Hallsdóttir skrifar Skoðun Hreinleikaþráin Bjarni Karlsson skrifar Skoðun Heimilisleysi blasir við öryrkjum Svanberg Hreinsson skrifar Skoðun Hvað getur Ísland gefið öðrum þjóðum? Gunnar Hersveinn skrifar Skoðun Veðrið, veskið og Íslendingurinn María Rut Kristinsdóttir skrifar Skoðun Að mæðra barn í hjarta sínu Hólmfríður Anna Baldursdóttir skrifar Sjá meira
Flutnings- og dreifikerfi raforku eru mikilvægur hluti af innviðum nútíma þjóðfélags. Flutningskerfi Landsnets flytur raforkuna á hárri spennu frá virkjun að tengivirki, þar sem spennan er lækkuð og afhent til dreifiveitu eða annarra notenda og dreifiveitan dreifir orkunni til sinna notenda.Í lofti eða í jörð Til þess að hægt sé að flytja og dreifa raforkunni þarf raflínur. Þær eru annað hvort í lofti eða jörð. Dreifikerfin, sem rekin eru á mun lægri spennu en flutningskerfin eru að stórum hluta komin í jörðu. Strengvæðing flutningskerfa gengur hins vegar hægar, enda eru raffræðilegar áskoranir þar erfiðari viðureignar auk þess sem kostnaður og umfang við jarðstrengslagnir vex með hækkandi spennu. Hér á landi hafa þó jarðstrengslagnir verið ráðandi í nýlögnum á lægri spennustigum í flutningskerfinu. Í raforkukerfinu er aflið samsett úr tveimur þáttum; raunafli sem er sá hluti aflsins sem skilar vinnu og launafli sem skilar engri vinnu en sveiflast fram og til baka. Jarðstrengur er þannig uppbyggður að hann framleiðir umtalsvert meira magn af launafli en loftlína með sambærilega afkastagetu. Launaflsframleiðslan er í réttu hlutfalli við annað veldi spennunnar, sem þýðir til dæmis að jarðstrengur framleiðir fjórfalt meira launafl á 132 kV spennu en hann myndi gera á 66 kV spennu. Launafl hefur bein áhrif á spennuna í kerfinu og er gagnlegt upp að vissu marki, til dæmis til þess að viðhalda spennugæðum. Verði launaflið hins vegar of mikið, getur það farið að hafa neikvæð áhrif á kerfisreksturinn, til að mynda vegna erfiðleika við spennustýringu í kerfinu.Styrkur eða stífleiki Svokallað skammhlaupsafl er mælikvarði á styrk eða stífleika kerfisins og gefur þar með upplýsingar um það hversu vel kerfið getur staðið á móti áhrifum launaflsins á kerfisreksturinn. Skammhlaupsaflið er mismikið eftir tengipunktum og eru nokkrir þættir sem hafa áhrif á það, s.s. nálægð við virkjanir, möskvun kerfisins og spennustig. Í íslenska flutningskerfinu er skammhlaupsaflið mest á Suður- og Suðvesturlandi, sem helgast af því að þar eru flest af stærstu orkuverum landsins og kerfið er þar þéttriðnast, þ.e. tengipunktar tengjast saman með mörgum, sterkum flutningslínum. Sem dæmi má nefna að útreiknað skammhlaupsafl í 220 kV tengivirkinu á Geithálsi er um sjöfalt hærra en í 132 kV tengivirkinu á Rangárvöllum við Akureyri.Innbyrðis áhrif og heildstætt mat Ólíkur styrkur kerfisins milli landsvæða er meginástæða þess að svigrúm til jarðstrengslagna er mismunandi. Þar sem kerfið er sterkt er meira rými til þess heldur en þar sem styrkurinn er lítill. Einnig þarf að hafa í huga að jarðstrengslagnir innan sama svæðis hafa innbyrðis áhrif. Til dæmis hafa jarðstrengslagnir í dreifikerfinu áhrif á mögulegar jarðstrengslengdir í yfirliggjandi flutningskerfi á sama landsvæði. Þetta gildir að sjálfsögðu einnig í hina áttina. Við hjá Landsneti höfum lengi bent á það að af þessum sökum þurfi að meta jarðstrengslagnir með heildstæðum hætti, sbr. t.a.m. skýrsluna„Jarðstrengslengdir í meginflutningskerfinu - Mat á mögulegum jarðstrengslengdum í nýju 220 kV flutningskerfi á Norðurlandi – Kerfisgreining“, mars 2017. Skipulagsstofnun hefur tekið undir þetta með óyggjandi hætti í nýlegu áliti stofnunarinnar um mat á umhverfisáhrifum Kröflulínu 3.Þurfum að nýta möguleikana Af framansögðu er ljóst að til þess að nýta megi á sem bestan hátt það svigrúm sem er til jarðstrengslagna í flutningskerfi raforkunnar, þarf að rannsaka hvert tilfelli gaumgæfilega. Þar sem möguleikar til jarðstrengslagna í íslenska flutningskerfinu eru ef til vill minni en víða annars staðar, er afar nauðsynlegt að nýta möguleikana á sem bestan hátt. Það er mikilvægt að til sé skýr stefna frá hendi stjórnvalda og að hún sé höfð að leiðarljósi. Ítarlegri umfjöllun um jarðstrengi má finna á heimasíðu Landsnets, www.landsnet.is Höfundur er verkefnastjóri rannsókna hjá Landsneti.
Nýr „loftslagsvænn“ iðnaður - neikvæð áhrif á lífríki og fiskveiðar Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir Skoðun
Skoðun Íþróttir fyrir öll, jöfnum og bætum leikinn Hólmfríður Sigþórsdóttir,Anna Þorsteinsdóttir skrifar
Skoðun Nýr „loftslagsvænn“ iðnaður - neikvæð áhrif á lífríki og fiskveiðar Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir skrifar
Skoðun Við styðjum Guðmund Karl! Katrín Valdís Hjartardóttir,Andrea Bóel Bæringsdóttir,Guðbjörg Harpa Ingimundardóttir skrifar
Nýr „loftslagsvænn“ iðnaður - neikvæð áhrif á lífríki og fiskveiðar Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir Skoðun