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 Er þetta í alvöru verðlaunaefni? Snorri Másson Skoðun Þurfum við að koma Íslandi aftur á rétta braut? Diljá Mist Einarsdóttir Skoðun Nýtt örorkukerfi – verra þeirra réttlæti Marinó G. Njálsson Skoðun Valdarán í Kirkju sjöunda dags aðventista og tengslin við fyrirhugaðar framkvæmdir í Ölfusi Jón Hjörleifur Stefánsson,Ómar Torfason Skoðun Lykillinn að orkuskiptunum er úr áli Guðríður Eldey Arnardóttir Skoðun Dánaraðstoð: Rangfærslur varðandi skrif Læknafélags Íslands Ingrid Kuhlman,Bjarni Jónsson,Sylviane Lecoulte,Steinar Harðarson,Veturliði Þór Stefánsson,Íris Davíðsdóttir Skoðun Ótímabundin ráðgjöf til ríkisstjórnar Snæbjörn Brynjarsson Skoðun Æpandi vanþekking Hjálmar Jónsson Skoðun Helga Þórisdóttir og fjöregg íslenskrar þjóðar Páll Torfi Önundarson Skoðun Breiðholt brennur Eðvarð Hilmarsson Skoðun Skoðun Skoðun Norskur skammtímagróði Gunnlaugur Stefánsson skrifar Skoðun Æpandi vanþekking Hjálmar Jónsson skrifar Skoðun Mannréttindi sama hvað Arndís Anna Kristínardóttir Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Helga Þórisdóttir og fjöregg íslenskrar þjóðar Páll Torfi Önundarson skrifar Skoðun Er þetta í alvöru verðlaunaefni? Snorri Másson skrifar Skoðun Ótímabundin ráðgjöf til ríkisstjórnar Snæbjörn Brynjarsson skrifar Skoðun Lykillinn að orkuskiptunum er úr áli Guðríður Eldey Arnardóttir skrifar Skoðun Valdarán í Kirkju sjöunda dags aðventista og tengslin við fyrirhugaðar framkvæmdir í Ölfusi Jón Hjörleifur Stefánsson,Ómar Torfason skrifar Skoðun „Vitum ekkert hvað við erum að gera“ Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun Nýtt örorkukerfi – verra þeirra réttlæti Marinó G. Njálsson skrifar Skoðun Dánaraðstoð: Rangfærslur varðandi skrif Læknafélags Íslands Ingrid Kuhlman,Bjarni Jónsson,Sylviane Lecoulte,Steinar Harðarson,Veturliði Þór Stefánsson,Íris Davíðsdóttir skrifar Skoðun Þurfum við að koma Íslandi aftur á rétta braut? Diljá Mist Einarsdóttir skrifar Skoðun Þurfum við koma Íslandi aftur á rétta braut? Diljá Mist Einarsdóttir skrifar Skoðun Bergmál frá geymslustað líkamans Matthildur Björnsdóttir skrifar Skoðun Gummi Kalli Kristinn Sigurðsson skrifar Skoðun Það verður ekki bæði sleppt og haldið Melkorka Mjöll Kristinsdóttir skrifar Skoðun Katrín og Gunnar Sævar Þór Jónsson skrifar Skoðun Andleg heilsa unga fólksins og áhrif samfélagsmiðla Halla Tómasdóttir skrifar Skoðun Börnin okkar Sigurbjörg Jónsdóttir skrifar Skoðun Ferðaþjónusta til framtíðar Freyja Rut Emilsdóttir skrifar Skoðun Þegar enginn heldur utan um þig Steinunn Ólína Þorsteinsdóttir skrifar Skoðun Öryggi – Forvitni – Gleði Sigríður Hrund Pétursdóttir skrifar Skoðun Öryrkjar auglýsi eftir harðorðum mótmælum! Guðmunda G. Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Farsælar forvarnir í þágu barna í Reykjavík Guðrún Halla Jónsdóttir,Óskar Dýrmundur Ólafsson skrifar Skoðun Baldur í lit Anna Lára Pálsdóttir skrifar Skoðun Lega lýðveldisins Íslands Eiríkur Ingi Jóhannsson skrifar Skoðun Afhverju ætlar Carbfix að flytja CO2 inn til landsins? Bergur Sigfússon skrifar Skoðun Fyrri alda bragur íslenskrar dýraverndar árið 2024 Árni Stefán Árnason skrifar Skoðun Forsetakosningar 2024 og fóbía hinsegin fólks: Erum komin í tímavél aftur í tímann? Valerio Gargiulo skrifar Skoðun Stuðningur barna í grunnskóla- hvar liggur vandinn? Jasmina Vajzović Crnac 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.
Valdarán í Kirkju sjöunda dags aðventista og tengslin við fyrirhugaðar framkvæmdir í Ölfusi Jón Hjörleifur Stefánsson,Ómar Torfason Skoðun
Dánaraðstoð: Rangfærslur varðandi skrif Læknafélags Íslands Ingrid Kuhlman,Bjarni Jónsson,Sylviane Lecoulte,Steinar Harðarson,Veturliði Þór Stefánsson,Íris Davíðsdóttir Skoðun
Skoðun Valdarán í Kirkju sjöunda dags aðventista og tengslin við fyrirhugaðar framkvæmdir í Ölfusi Jón Hjörleifur Stefánsson,Ómar Torfason skrifar
Skoðun Dánaraðstoð: Rangfærslur varðandi skrif Læknafélags Íslands Ingrid Kuhlman,Bjarni Jónsson,Sylviane Lecoulte,Steinar Harðarson,Veturliði Þór Stefánsson,Íris Davíðsdóttir skrifar
Skoðun Farsælar forvarnir í þágu barna í Reykjavík Guðrún Halla Jónsdóttir,Óskar Dýrmundur Ólafsson skrifar
Skoðun Forsetakosningar 2024 og fóbía hinsegin fólks: Erum komin í tímavél aftur í tímann? Valerio Gargiulo skrifar
Valdarán í Kirkju sjöunda dags aðventista og tengslin við fyrirhugaðar framkvæmdir í Ölfusi Jón Hjörleifur Stefánsson,Ómar Torfason Skoðun
Dánaraðstoð: Rangfærslur varðandi skrif Læknafélags Íslands Ingrid Kuhlman,Bjarni Jónsson,Sylviane Lecoulte,Steinar Harðarson,Veturliði Þór Stefánsson,Íris Davíðsdóttir Skoðun