About / Advertise
För att elnäten ska kunna dra nytta av förnybara energikällor på allvar måste spänningsstyva strömriktare införas på bred front. Samtidigt måste energiförlusterna i dagens alternativ ner. KTH har varit med och vässat tekniken.
Idag finns högspända likströmslänkar – HVDC – motsvarande cirka 150 gigawatt i världen. Omkring 5 gigawatt av dessa utgörs av spänningsstyva strömriktare (voltage source converters, VSC) – en teknik som utvecklades av ABB på 90-talet. Spänningsstyva strömriktar är en förutsättning om man exempelvis vill kunna mata in förnybar energi från stora havsbaserade vindkraftsparker i elnäten, eftersom effektvariationer från förnybar elgenerering orsakar stora effektvariationer. Vill man dessutom ha ett elnät som är helt likströmsbaserat är VSC-tekniken given.
En nackdel med VSC-tekniken är dock att den har större energiförluster och är dyrare än strömstyva strömriktare (current source converters, CSC) som hängt med i elnäten sedan 1950-talet. Den stora energiförlusten uppstår i omvandlingen mellan likström och växelström, en omvandling som görs med så kallade multinivåomvandlare
Hans-Peter Nee, professor i effektelektronik vid KTH, har tillsammans med forskarkollegor arbetat med att förbättra multinivåomvandlaren för att minimera energiförlusterna och att effektivisera styrningen.
– När likström ska omvandlas till växelström hackas den upp i delar. Man får en fyrkantsvåg. Vad man vill ha istället är en sinusvåg, och för att uppnå detta innehåller multinivåomvandlaren i sig en rad seriekopplade omvandlare som gör detta i många steg. Det vill säga många små fyrkantsvågor, säger Hans-Peter Nee, i ett pressmeddelande.
Genom att använda tyristorer istället för transistorer har KTH-forskarna lyckats minska energiförlusten i omvandlingen från 1,7 procent till 0,7 procent. Det kan låta futtigt, men om den nya tekniken skulle utnyttjades i de VSC-baserade omvandlare som i dag står för 5 gigawatt så skulle det leda till ett minskat koldioxidutsläpp på 200 000 ton per år.
– Jag är övertygad om att det kommer att byggas superelnät så väl i Europa, Asien och USA. Industrin som gör dessa elnät finns bland annat i Sverige, vilket ger fina exportmöjligheter, säger Hans-Peter Nee.
