Når er straumnettet fullt?

Straumnettet må utnyttast betre for å få til elektrifiseringa av samfunnet. Nettet er fullt, seiast det ofte, men korleis finn vi ut når og kvar det er att plass i nettet til å kople til meir elektrisitetsforbruk?

Kva vil det seie at det er «driftsmessig forsvarleg» å kople til, kva er «N-1», og kan ein ta høgare risiko?

Når eit nettselskap mottek ein førespurnad om nettilknytning, er det forskriftsfesta at dei skal vurdere om det «er driftsmessig forsvarlig» (ofte forkorta «DF») å koble til nye uttakskunder eller tillate forbruksøkningen». Svaret på denne vurderinga avgjer om f.eks. ei industribedrift får lov til å hente ut meir elektrisitet frå nettet for å elektrifisere prosessane sine, eller om dei må vente til nødvendige tiltak og/eller investeringar har kome på plass i nettet.

At tilknytninga er «driftsmessig forsvarleg» tyder i fylgje NVE at «tilknytningen ikke går ut over leveringskvaliteten til eksisterende kunder.» Leveringskvalitet inkluderer bl.a. leveringspålitelegheita og spenningskvaliteten til straumkundar (i tillegg til ulike ikkje-tekniske element). Enkelt sagt seier leveringskvaliteten noko om kor ofte og lenge straumkunden kan venta å oppleve straumbrot, og om straumen blir forsynt med passande høg spenning. Kvar av desse er aspekt ved forsyningssikkerheita i det elektriske kraftsystemet. Straumnettet er ryggrada i det norske energisystemet og må ha høg nok overføringskapasitet slik at det er mogleg å elektrifisere meir av energibruken i samfunnet og få inn meir fornybar kraftproduksjon. Vi må byte ut fossile energikjelder med fornybare.

Dei siste åra har det vore sterkt aukande etterspørsel etter nettkapasitet, og norske nettselskap har motteke mange fleire førespurnadar om nettilknytning enn tidlegare. Korleis nettselskap kan møte forventingane frå samfunnet om å gjere tilgjengeleg meir nettkapasitet er nyleg utgreia gjennom to NOU-ar (Noregs offentlege utgreiingar) – Straumnettutvalet sin «Nett i tide» og Energikommisjonen sin «Mer av alt – raskere». I april svarte regjeringa på fyrstnemnte ved å leggje fram handlingsplanen sin for raskare nettutbygging og betre utnytting av nettet.

Figur 1: Skjematisk oversikt over tilknytningsprosessen, basert på figur av NVE-RME. (Tilknyting med vilkår om utkopling eller avgrensing i forbruk er ei relativt ny ordning som nettkunde og nettselskap kan nytte i tilfelle der tilknyting elles ikkje ville vore driftsmessig forsvarleg.)  

I handlingsplanen sin skriv regjeringa at vurderingane av kva som er driftsmessig forsvarleg er lite transparente: «Regjeringen ønsker derfor å forskriftsfeste at nettselskapene skal offentliggjøre prinsippene som legges til grunn for vurderingene av hva som er driftsmessig forsvarlig.» Eksempel på slike prinsipp kan vere om nettselskapa reknar på kor mykje reservekapasitet som bør vere att i nettet etter tilknytninga, eller om dei talfestar leveringspålitelegheita direkte på noko vis (for eksempel ikkje-levert energi ved avbrot). Det er ikkje éintydig kva prinsipp som skal fylgjast, og nettselskap gjer på forskjellige måtar.

Nettbransjen hadde, parallelt med at regjeringa laga handlingsplanen, allereie starta arbeidet: Ei eiga arbeidsgruppe for harmonisering av nettilknytningsprosessen har jobba med å gjere prosessane hjå norske nettselskap meir standardiserte og transparente. Delen av arbeidet som omhandlar DF-vurderingar held nå fram i FORSEL som er eit innovasjonsprosjekt for næringslivet (IPN). FORSEL skal hjelpe nettselskapa med å ta gode val med tanke på belastninga i nettet, med hovudvekt på høgspenning-distribusjonsnettet. Prosjektet er eigd av REN og er eit «spin-off-prosjekt» frå forskingssenteret FME CINELDI. Det overordna målet er å mogleggjere hurtigare og rimelegare elektrifisering, samtidig som ein har kontroll på at forsyningssikkerheita kan oppretthaldast på eit akseptabelt nivå. Nyleg presenterte vi prosjektet på REN sine Temadager Tilknytning.

Kva vil det seie at ei tilknytning er «driftsmessig forsvarleg»?

I FORSEL er ei av oppgåvene for SINTEF og REN å føreslå ei omforeint konkretisering av kva prinsipp og føresetnadar som ligg til grunn for ei DF-vurdering. Det er eit godt utgangspunkt for denne oppgåva at det er nokre prinsipp som vi i FORSEL, og i arbeidsgruppa for nettilknytning og regjeringa allereie er einige om: Ei DF-vurdering er ei vurdering av risiko med omsyn til leveringskvaliteten til straumkundane i nettet. Som regjeringa har formulert det i handlingsplanen sin: «Samtidig er det viktig at nettselskapene har et bevisst forhold til risiko som en kombinasjon av sannsynlighet og konsekvens, i sin vurdering av om en tilknytning er driftsmessig forsvarlig eller ikke. Spørsmålet om hvor mye det er plass til i nettet er også et spørsmål om hvor mye risiko nettselskapet aksepterer.» Noko liknande har også blitt sagt av Energikommisjonen: «For raskt å kunne møte forventet forbruksvekst bør det vurderes om ikke nettselskapene kan ta noe mer risiko ved å redusere kravene til reserve (N‑1), slik at de kan tildele mer kapasitet til kundene uten å bygge ut nye anlegg.»

Kva er «N-1»?

Omgrepet «N-1» handlar om ein type prinsipp eller kriterium for leveringspålitelegheit som tradisjonelt har vore brukt i planlegging og drift av kraftsystemet. Enkelt sagt betyr det at nettet skal tole utfall av éin nettkomponent utan at det fører til avbrot i straumforsyninga til straumkundar.

På same vis som «driftsmessig forsvarlig» er heller ikkje «N-1» eintydig definert. Tydinga over gjeld for nett med «maska drift», som er tilfelle for det meste av transmisjonsnettet og mykje av det regionale distribusjonsnettet.

SINTEF har tidlegare forska på risiko-baserte alternativ til «N-1» på transmisjonsnettnivå. Vi leia blant anna det EU-finansierte prosjektet GARPUR der vi samarbeida med Statnett og seks andre europeiske transmisjonssystemoperatørar. Blant anna kartla GARPUR-prosjektet at det var ulike variantar av «N-1-kriteriet» i bruk i europeiske transmisjonsnett, og det talfesta den samfunnsøkonomiske nytten av å kunne avvike frå «N-1».

• Les rapporten fra GARPUR

For «radielt drifta» nett (lokalt distribusjonsnett) gjeld ikkje «N-1» på same måte sidan utfall av nettkomponentar alltid fører til avbrot i straumforsyninga. Men her tolkast nokre gongar «N-1» til å meine at det er reserveforbindingar som har kapasitet til å til ei kvar tid kunne gjenopprette forsyninga til ein straumkunde – etter omkopling av nettet – ved utfall av éin nettkomponent.

Kan vi ta meir risiko?

Eit N-1-prinsipp seier berre noko om konsekvens-dimensjonen ved risiko, og tek ikkje omsyn til kor sannsynlege desse konsekvensane er. Så om N-1-prinsippet aleine brukast til å styre risikoen så veit ein ikkje kva risiko ein faktisk tek. Eller – noko spissformulert – ein «styrer i blinde»: Kanskje er ein villig til å ta større risiko, eller kanskje er risikoen større enn ein aksepterer – det veit ein ikkje før ein har vurdert kor høg risikoen er.

Straumnettutvalet påpeiker også at N-1-prinsippet ikkje nødvendigvis er samfunnsøkonomisk rasjonelt og at det ikkje er å forstå som eit investeringskriterium i utviklinga av straumnettet. Tilsvarande er det heller ikkje gitt at «N-1» må vere eit absolutt kriterium for at det skal vere «driftsmessig forsvarleg» å knyte forbruk til nettet, i alle fall ikkje om ein skal utnytte  straumnettet betre.

Vegen vidare mot meir transparente og omforeinte risikovurderingar ved nettilknytning

I FORSEL-prosjektet har vi snart kartlagt praksis og føresetnadar for DF-vurderingar blant fleire av dei største nettselskapa i landet. I tillegg til å sjå på dagens praksis,  ser vi også på kva vi veit frå tidlegare forsking. Basert på dette vil vi samanstille underlag for kva typar føresetnadar nettselskapa bør ta stilling til når dei gjer ei DF-vurdering.

Fasiten veit vi ikkje, og vi samlar gjerne inn fleire innspel til arbeidet. Deretter er det viktig å tilpasse prinsipp og metodikk til ulike nettnivå og ulike typar tilknytningsaker: Vurderingar må naturlegvis gjerast annleis for lågspenning-distribusjonsnett enn for regionalt distribusjonsnett. Vi vil halde fram arbeidet i FORSEL og andre prosjekt, og som illustrert nedanfor er dette nokre av stega på vegen mot meir omforeint og transparent  praksis for å vurdere om det er plass til meir elektrisitetsforbruk i straumnettet.