BESS och dess påverkan i lågspänningsnätet

Abstract

Likt solceller är batterienergilagringssystem (BESS) på väg att slå igenom bland husägare och väcker stort intresse. Det är en relativt ny teknik som möjliggör till exempel elhandel via arbitrage samt bidrar till att hålla elnätets frekvens stabil vid 50 Hz. Trots detta är kunskapen begränsad kring hur användningen av BESS påverkar lågspänningsnätet i extremfall. Denna rapport undersöker just sådana extremfall och drar slutsatser om vilka konsekvenser som kan uppstå i elnätet. Arbetet utfördes på uppdrag av Härryda Energi AB som vill undersöka hur BESS påverkar sitt elnät då efterfrågan är hög hos elnätskunderna. Samtliga simuleringar genomfördes i dpPower vilket är det nätanalysverktyg som Härryda Energi använder för att modellera och övervaka sitt elnät. I dpPower kan nätägare bland annat hantera kundanläggningar, felsöka, analysera data och simulera framtida scenarier. Inför varje simulering justerades kundanläggningarna genom att stegvis lägga till BESS-enheter till befintliga kundanslutningar inom kundanslutningens abonnemangsstorlek. Resultaten visade att urladdning av BESS gav relativt liten påverkan på matarkablar men spänningen i hushållen blev orimligt hög. Dock sker detta inte i praktiken eftersom strömmen i verkligheten går via en växelriktare som reglerar utspänningen genom att strypa/begränsa uteffekten. Vid uppladdning av BESS var effekten omvänd och spänningen i hushållen blev låg, men belastningen på matarkabeln ökade kraftigt. Simuleringarna utfördes på tre olika nätstyrkor. Det starka nätet definieras som ett kabelnät med nominell area på 240 mm², det medelstarka 150 mm² och det svaga 50 mm². Det svaga nätet blev snabbt överbelastat medan det medelstarka och starka nätet klarade av den ökade effekten från tiotals batterier. Studien fokuserade på extrema scenarier med simultan aktivering av många batterier inom ett lågspänningsnät där varje batteri antogs verka inom kundens befintliga abonnemang. För att isolera effekterna av batterisystemen inkluderades inte simultan drift av solcellsanläggningar i simuleringarna.