Nettbatteri sørget for 30% økt kapasitet i nettet

Eidsiva Vekst sin batteri- tjeneste Peak Shaper har installert et 1 MW/1 MWh-batteri i Tensios nett i Lierne i Trøndelag. I testen ble det brukt en lastbank som kan trekke 1,1 MW til ulike tester over tre dager.

Testingen ble avsluttet med at det sto tilknyttet en konstant last på 1 MW i seks timer. Driftsmoduset som ble brukt for å få til dette, er det samme som Peak Shaper og Tensio har benyttet seg av i over 2000 timer i strekk gjennom vintersesongen 2023/2024. Den langvarige testen bekrefter at Peak Shapers batteri har egenskaper som gir bedre utnyttelse av nettet utover batteriets egen aktive effekt.
Tensio og Peak Shaper installerte i desember 2022 et batteri i et svakt punkt i 22 kV-nettet på Lierne der de i perioder har slitt med lavt spenningsnivå. Det aktuelle punktet er i nærheten av et landbasert oppdrettsanlegg, det industrielle bakeriet Baxt og Li Skifer langt ute på en radial, 42 kilometer fra nærmeste transformatorstasjon.

FoU-prosjekt

Batteriet ble satt opp som et FoU-prosjekt av Tensio, som leier batteritjenesten av Peak Shaper. Formålet med prosjektet var å se om batterier kan bidra til å løse spenningsutfordringene Tensio opplevde i nettet.

Batteriet ble satt opp med spenningsstøtte i oktober 2023, og det har jobbet med å løfte spenningen sammenhengende frem til i dag. Etter at batteriet leverte svært lovende resultater gjennom vinteren, ble det besluttet å teste om det økte spenningsnivået fra batteriet var nok til å tilknytte mer last i nettet.

Tolv ulike tester

Gjennom tre dager ble det utført tolv forskjellige tester, med blant annet ulik grad av spenningsstøtte, ulik last og feilhåndteringstester.

Et av hovedfunnene var at Peak Shaper klarte å lade batteriet med en effekt på 600 kW samtidig som det støttet nettet. Under denne testen ble det forbrukt 1,1 MW fra lastbanken uten at spenningen gikk under grenseverdien for leveringskravet.

Totalt var det i dette forsøket en økt last fra transformatoren i Nordli på ca. 1,7 MW. Dette tilsvarer en lastøkning på ca. 50 prosent  sammenlignet med om batteriet og lastbanken ikke var tilkoblet.

Ikke for lavt spenningsnivå

Grunnlasten på avgangen, uten batteri og lastbank, var mellom 3 og 3,5 MW, og i tunglast opp mot 4,2 MW. Basert på at spenningen underveis i testingen hadde et jevnt høyere spenningsnivå enn om både last- banken og batteriet hadde vært frakoblet, er Tensio trygge på at den økte lasten på 1 MW ikke fører til for lavt spenningsnivå, selv i tunglast-perioder.

Sammen med Tensio har Peak Shaper gradvis forbedret oppsettet av hvordan batteriet bør driftes for å støtte nettet best mulig. Allerede i september ble publiserte testresultater brukt for å bedre oppsettet for drift av batteriene gjennom vinteren.

Etter testingen i Lierne før påske, er Peak Shaper og Tensio klar med en tredje versjon av driftsparameterne som gir en enda bedre spenningsstøtte og mindre tap enn før. Det finnes også allerede en plan for en fjerde versjon, som er forventet å gi ytterligere forbedringer.

Grafen viser

Som det blir vist i den grafiske figuren, jobber batteriet med parametrene for spennings- støtte som er brukt gjennom vinteren. Av figuren kan man lese følgende:

1. Batteriet jobber med spenningsstøtte parametrene som er brukt gjennom vinteren.
2. kl. 09.00 Lastkaret startes og forbruker 1MW.
3. kl. 12.00 Batteriet blir satt til å bruke de nye og for- bedrede spenningsstøtte parametrene.
4. kl. 12.45 På grunn av en menneskelig feil blir V2 av parametrene reaktivert.
5. kl. 13.30 V3-parameterne blir reaktivert igjen.
6. kl. 15.00 Lastkaret stoppes etter 6 timer i kontinuerlig drift.
7. kl. 15.05 Batteriets spenningsstøtte stoppes

Ut fra grafen kan man se at både batteriet og lastkaret påvirker spenningen betydelig i dette nettet. En kan også lese at ved hjelp av batteriets støtte, så opprettholdes spenningskvaliteten på et relativt likt spennings- nivå sammenlignet med referansespenningen. Referansen er tatt på et tidspunkt der både batteriet og lastkaret var frakoblet. Uten spenningsstøtten fra batteriet, ville spennings- nivået i nettet blitt lavere enn grensen Tensio bruker under planlegging av ny last.

Bidra med reaktiv effekt 

Hovednøkkelen til spennings- støtte i svake nett er å kompen- sere med reaktiv effekt for å holde spenningen oppe. Siden reaktiv effekt blir generert i inverteren, og ikke er det samme som aktiv effekt, som er lagret i batteriet, åpner det opp for muligheten til å kunne lade batteriet samtidig som spenningen støttes.

Dette gjør at batteriet kan brukes til andre oppgaver parallelt med spenningsstøtten. Batteriet på Lierne tilbyr 1 MW til fleksibilitetsmarkedet, samtidig som det jobber med spennings- støtte, noe som fører til at leien av batteriet kan reduseres.

Datasimulering

Datasimulering med bruk av NETBAS har gjennom hele pilot- prosjektet vært et viktig verktøy for å kunne velge de riktige parameterne i forberedelsen av tester. Det er gjentatte ganger vist at datasimuleringene gir en god indikasjon på hvordan nettet responderer fra batteriets leveranser. Bruken av datasimulering har også gitt Tensio og Peak Shaper god læring på hvordan batterier kan dimensjoneres for å arbeide med spenningsstøtte. Vi kan nå med stor sikkerhet si hvilken effekt batteriet kan gi i et nett, og hvilken størrelse en burde velge på ulike lokasjoner i nettet.

Komplett batteritjeneste

I tillegg til å starte arbeidet med å analysere de store mengdene data denne testen har gitt, job- ber Peak Shaper med å realisere flere batterileveranser for helt andre oppgaver. Erfaring fra de ulike applikasjonene vil sette oss i stand til å tilby en komplett batteritjeneste som spenner over mange forskjellige bruks- områder. I tillegg til egne pro- sjekt, prøver vi også å ha dialog med andre aktører som jobber med batterier i nettet.

Arvas «Smart Senja» prosjekt er en slik aktør med store batteri i nettet som gir spenningsstøtte. Måten de bruker batteriet for å støtte nettet, er noe annerledes, men det er inspirerende og lærerikt å se hvordan de anvender teknologien sammenlignet med hva vi vi gjør.