Kan ett batterilager förbättra elkvaliteten?

Utgångsläget satte gränsen för nyttan

Förklaringen till skillnaden är inte att de två andra batterilagren fungerade sämre. Rapporten konstaterar att elkvaliteten vid en av dem redan var god från början och att det därmed fanns mycket lite spelrum att göra skillnad. Där nivåerna redan är låga har ett batterilager helt enkelt mindre möjlighet att påverka dem.

Den ursprungliga nivån är dock inte den enda faktorn. Rapporten pekar också på batterilagrets läge i förhållande till den utrustning som alstrar övertonerna, och därmed på nätets uppbyggnad, samt på batterilagrets eget filter och konfiguration. Vid en av anläggningarna utan utslag beskrivs nätförhållandena som annorlunda, med lite industriell last och därmed en högre reaktans mellan batterilagret och störningskällan.

Sammantaget innebär det att utfallet inte går att förutsäga från ett datablad. Utan mätdata från anslutningspunkten före installationen är det svårt att bedöma om det finns ett mätbart förbättringsutrymme. Rapporten visar att båda utfallen är fullt möjliga i svenska nät, med utrustning som fungerar som den ska.

En observerad effekt, inte en verifierad aktiv funktion

Hur förbättringen uppstod är mer öppet än resultatet i sig. Rapporten anger att batterilagret uppträder som en spänningskälla med en impedans sett från nätets sida och därigenom gör nätet i anslutningspunkten starkare, och att det absorberar en del av de strömövertoner som alstras i utrustning i närheten, i det här fallet ett intilliggande kraftvärmeverk.

Men författarna är uttryckliga med att exakt vad i batterilagret som står för absorptionen inte är fastställt. De pekar ut två möjliga bidrag som kan verka tillsammans: att batterilagret höjer kortslutningseffekten och därmed sänker nätimpedansen, och att övertonerna samverkar med det passiva filter som sitter vid batterilagrets utgång.

Aktiv filtrering prövades också. Vid en av anläggningarna aktiverades en inbyggd funktion för övertonsdämpning, som anläggningsägaren dessförinnan inte kände till att den fanns. Den gav ingen tydlig skillnad. Rapportens sammanfattande formulering är att projektet inte har kunnat visa hur aktiv filtrering i batterilager kan användas för att förbättra elkvaliteten.

Skillnaden har praktisk betydelse. En effekt som observeras vid inkoppling, men som inte kunnat kopplas till en verifierad aktiv funktion, kan förändras när nätet eller grannanläggningarna förändras, utan att någon har ändrat något i batterilagret. En avsiktligt konfigurerad och verifierad funktion kan följas upp mot ett uppsatt mål.

Reaktiv effekt var det tydligaste resultatet

På en punkt var resultaten mer entydiga. Vid de två anläggningar där reaktiv effekt provades svarade batterilagren snabbt och stabilt på ändrade börvärden, med en responstid från omkring 150 millisekunder upp till ett par sekunder beroende på hur stort steget var. Ingen automatisk spänningsreglering mot ett spänningsbörvärde var implementerad vid provtillfället, men resultaten visar att förmågan skulle kunna användas för att reglera spänningen i anslutningspunkten om en sådan reglermod införs.

Rapportens samlade bedömning på riskfrågan är också lugnande, men med ett uttalat förbehåll: resultaten indikerar att batterilager inte utgör en elkvalitetsrisk i dagens nätmiljö, förutsatt att gällande nätkoder och tekniska krav följs.

Varför nyttan ändå inte räcker som investeringsskäl

Rapporten är tydlig med att elkvalitetsnyttan i sig inte bär investeringen. Samtliga medverkande elnätsbolag gjorde bedömningen att den inte motiverar investeringskostnaden, och rapporten skriver att lönsamhet uppstår först när batterilagret samtidigt används för stödtjänster, elhandel eller kapning av effekttoppar.

Till det kommer en fråga om roller. Rapporten pekar på regulatoriska hinder och otydliga marknadsroller som begränsar nätföretagens möjlighet att använda batterilager aktivt för elkvalitet. Det gäller bland annat vem som får äga, styra och få ekonomisk nytta av lagret.

Vad det betyder för en anläggning

Slutsatsen är inte att batterilager saknar värde för elkvaliteten. Den är att värdet är villkorat och behöver bestämmas i det enskilda fallet, inte antas. Om övertonshalten i anslutningspunkten redan är låg finns det lite att hämta. Om den är förhöjd beror utfallet på var störningen kommer ifrån, på nätets impedans och på hur anläggningen är konfigurerad.

Till nätägare och beslutsfattare rekommenderar rapporten att elkvalitetsmätningar genomförs återkommande med intervall om ett halvår till ett år, och att svaga nätdelar med kända problem tas med. Motivet är att bygga statistik över tid i stället för att stanna vid en ögonblicksbild.

För den som överväger ett batterilager, eller redan har ett i drift, leder det till en ordningsfråga snarare än en teknikfråga. En mätning av utgångsläget före installationen visar om det finns ett problem och ett förbättringsutrymme över huvud taget. Hur mycket ett batterilager sedan kan förbättra beror på störningskällan, nätimpedansen och lagrets konstruktion. En mätning efteråt visar vad som faktiskt hände. Utan en dokumenterad baslinje blir eftermätningen betydligt svårare att tolka.