Ett Supergrid för Europa

Europa har stora planer på att kraftigt utöka sina förnybara energikällor, men det finns ett problem: svaga kopplingar mellan ett lapptäcke av nationella elnät. Situationen är särskilt problematisk för vindkraft, eftersom mindre, isolerade nät har svårare att absorbera den variabla kraften som genereras av vindkraftverk.

Förra månaden började en vindkraftsutvecklare i Dublin, Airtricity, och den schweiziska ingenjörsjätten ABB att marknadsföra en djärv lösning på kontinentens flaskhalsar i elnätet: ett europeiskt undervattens supernät som går från Spanien till Östersjön, där högspänningsledningar för likström. koppla samman nationella nät och leverera kraft från vindkraftsparker till havs. När vinden blåser över en vindkraftspark på supernätet, skulle grannkablarna föra dess kraft dit det mest behövs. När gårdarna står stilla kommer kablarna att fylla en andra roll: öppna upp Europas kraftmarknader för effektiv energihandel.

Resultatet skulle bli en mer integrerad och därmed mer konkurrenskraftig europeisk marknad, som levererar kraft till lägre priser. Och det skulle göra det möjligt för Europas nät att på ett säkert sätt ta emot ännu mer ren, men mycket variabel vindkraft. Det boendet kommer att behövas eftersom EU har satt upp ett mål på 21 procent av elen från förnybara källor till 2010, och mycket av detta kommer från vindkraftsparker. Den främsta fördelen med supernätet är att det aggregerar vindkraft över geografiskt spridda områden, och genom att göra det jämnar det ut produktionen av dessa vindkraftsparker, säger Chris Veal, Airtricity-direktören som marknadsför supernätet. Om vinden inte blåser i de irländska haven, är det troligt att det blåser i Nordsjön eller Östersjön. Vinden blåser alltid någonstans.

Genom att lösa två problem samtidigt – sammanlänka nät och tillhandahålla kopplingar till fler vindkraftsparker till havs – tror Veal att Airtricity har hittat en lösning som är ekonomiskt genomförbar. Det är något marknaden kan göra, säger han.

Airtricity föreslår att börja med att bygga ett enormt projekt på 20 miljarder euro (23,8 miljarder dollar) i Nordsjön. I november förra året slutförde schweiziska ABB en studie som kartlade kraftlänkarna för en grupp vindkraftsparker som Airtricity skulle vilja bygga i den södra halvan av Nordsjön. (Airtricity är vag när det gäller den exakta platsen, eftersom den fortfarande gör anspråk på havsbotten, som ligger i Storbritannien, tyska och holländska vatten.) Vindkraftsparkerna skulle producera 10 000 megawatt el – 50 gånger mer än dagens största offshore-parker .

En 5 000 megawatt likströmsledning skulle leda kraft västerut till Storbritannien, och en andra 5 000 megawattsledning skulle gå österut till kontinentala Europa, kanske till Nederländerna. När vinden är för lugn för att producera ström – ungefär 60 procent av tiden på Airtricitys platser i Nordsjön – skulle linjerna gå i sammankopplingsläge och bära 5 000 megawatt el i båda riktningarna. Detta skulle till exempel mer än fördubbla Storbritanniens energihandelskapacitet, vilket skulle göra landets elnät mer stabilt och ge dess konsumenter tillgång till ett bredare utbud av kraftproducenter.

Detta flexibla DC-nätverk skulle möjliggöras av digitalt styrda, högspännings DC-strömomvandlare, en teknik som har kommit in på marknaden under de senaste fem åren. Nyckeln, säger ABB:s projektledare Lars Stendius, är den nyare teknikens förmåga att vända en linjes ström utan att ändra polariteten på dess spänning.

Veal säger att det ambitiösa projektet skulle ta fem år att bygga och byggandet skulle kunna starta så snart som 2010. För tillfället letar Airtricity efter partners för att hjälpa till att finansiera det, inklusive transmissionsspelare som kan dra nytta av den föreslagna energihandeln.

Vattenkraft kan också spela en nyckelroll. Gregor Czisch, en expert på modellering av energisystem vid universitetet i Kassel i Tyskland, säger att fördelarna med ett europeiskt supernät som förbinder vindkraftsparker från Medelhavet och Nordsjön med Norges enorma vattenkraftsreservoarer skulle vara avsevärda. Dessa reservoarer kunde utnyttjas under perioder med låg vind, vilket ger en förnybar backup till vindkraften.

Men för Czisch är att stelna det europeiska nätet bara ett första steg. Hans optimeringsstudier visar att fördelarna med supernätet mångdubblas om man förlänger högspänningslikströmsledningar utanför Europa till Nordafrika och Mellanöstern. Genom att göra det, säger han, kunde man säkerställa att det alltid fanns tillräckligt med produktion från förnybara källor, såsom vindkraftverk och solpaneler, för att driva ett område som spänner över 50 länder och 1,1 miljarder människor.

I Czischs visionära scenarier tillhandahåller enbart vindkraft 70 procent av regionens totala kraft, till stor del tack vare utmärkta vindresurser i Egypten och Marocko som flödar kraftfullare och mer konsekvent än Europas. Och det är överkomligt: ​​inklusive kraftledningarna uppskattar Czisch att enligt hans system skulle el som förbrukas i Europa (inklusive den afrikanska vindkraften) kosta cirka 4,6 eurocent per kilowattimme – ungefär samma som det europeiska genomsnittet. Det är inte dyrare än vår befintliga kraftförsörjning, utan fossila bränslen och utan kärnkraft, säger han.

Utmaningen är att få upp supernätet på den politiska agendan. Eftersom det är ett koncept med stor energi, säger Czisch, strider det mot tanken hos många förespråkare för förnybar energi, som han tror föredrar att se förnybar energi som lokala energikällor, som solpaneler på hustak. Du skulle behöva bygga enorma högspänningslikströmsledningar, enorma vindkraftverk i Marocko och så vidare. Det här är något som lätt skulle kunna göras av de stora kraftbolagen – men kraftverken är fienden till folket inom förnybar energi, säger han.

Airtricity's Veal hoppas få lite hjälp från EU-kommissionen, som just släppte ett förslag till en integrerad europeisk energipolitik. Vi kommer inte att lösa alla EC:s problem, säger Veal, men vi kan vara en stor bidragsgivare.

Peter Fairley är en TR-bidragande författare baserad i Paris.

Dölj