Mer än en nödlösning : En teknisk och ekonomisk studie av gasturbinbaserad reservkraft

Sammanfattning

Gasturbiner kan fylla flera funktioner i elsystemet och används som reservkraft i olika tillämpningar. Genom en fallstudie på Forsmarks Kraftgrupp AB kartlades potentiella användningsområden förden gasturbinanläggning vars primära uppgift är att fungera som reservkraft för kärnkraftverket i Forsmark. Detta genomfördes i samband med planeringen av en framtida förnyelse av gasturbinanläggningen, med syftet att undersöka om en ny anläggning bör utformas för att fylla fler funktioner änenbart reservkraft. Målsättningen var även att identifiera relevanta fossilfria bränslealternativ. Analysen innefattade följande områden: marknaden för manuella frekvensåterställningsreserver, möjligheteratt bidra till lokal elnätsstabilitet och flexibilitet i elnätet, samt gasturbinens potentiella värde som resurs gentemot den anläggning för ombesörjning av kärnavfall och använt kärnbränsle som drivs avSvensk Kärnbränslehantering AB i Forsmark. Genom att jämföra olika anläggningsalternativ utifrånkostnad för producerad el och årlig produktionskostnad, samt analysera gasturbintekniska aspekter ochbränsleval, kunde önskvärda egenskaper för en framtida gasturbinanläggning identifieras. Resultatenindikerar att utvecklingen gällande ersättningsnivåerna på den manuella frekvensåterställningsmarknaden har en betydande inverkan på den ekonomiska potentialen. Trots osäkerheter indikerar analysen attlönsamheten kan vara tillräcklig för att motivera en högre anläggningseffekt än vad som strikt krävs förreservkraftsuppdraget. Även behovet från kärnavfallsanläggningen kan motivera en ökad effekt, medanekonomiska incitament för att använda anläggningen för lokal elnätsstabilitet i nuläget är begränsade.Sett till bränsleval framstår flytande biogas, hydrerad vegetabilisk olja och etanol som de mest relevantaalternativen. Det förväntade driftsmönstret innebär krav på snabba och potentiellt frekventa starter, vilket talar för användning av en aeroderivat gasturbin. Denna maskintyp är generellt bättre anpassad förcyklisk drift jämfört med industriella maskiner. Slutsatserna i detta arbete kan bidra till utformningenav gasturbinanläggningar i andra reservkraftsapplikationer eller för att identifiera potentiella mervärdenmed olika reservkraftsresurser i elsystemet.