I nyere tid har du kanskje hørt mye om strømnettet og utfordringene det står ovenfor. Det har sammenheng med at store deler av samfunnet nå skal elektrifiseres, noe som er nødvendig for å nå klimamålene. Samtidig krever det et stabilt strømnett med høy kapasitet, ettersom nye energikilder skal kobles på nettet. Vi vil få mer desentralisert fornybar energiproduksjon, som vil si at energiproduksjonen ikke er samlet på ett sted, men mer spredt rundt om i landet og nærmere forbrukeren. Det advares imidlertid om mangel på overføringskapasitet, prisen på utbygging av nytt nett og at vi nå trenger et “smart” strømnett. Akkurat hva som menes med alt dette skal vi forklare i denne teksten. Og for å få en bedre forståelse av strømnettet skal vi følge hele prosessen fra kraftverk til mobilen i hånda di, og se litt på de ulike delene av strømnettet.

Strømmens reise

La oss begynne med kraftverket som produserer strømmen vår. I Norge har vi veldig mye vannkraft, noe som er gunstig av flere ulike grunner. Det er en utslippsfri energikilde, men for denne teksten er det viktigste at vannkraftverk er regulerbare og at de produserer vekselstrøm. Det finnes både vekselstrøm og likestrøm, og de skiller seg fra hverandre i hvordan strømmen beveger seg. Vekselstrøm er i de fleste tilfeller lettere å frakte, med mindre energitap over lengre distanser. For en energikilde som produserer likestrøm, f. eks. solcellepanel, må vi dermed omdanne likestrømmen til vekselstrøm før vi frakter den langtFor enda lengre distanser (over 500 km), er tapene og kostnadene med høyspent vekselstrøm så høye at likestrøm brukes. Sjøkablene mellom Norge og andre land er primært likestrøm..

Mange liker å sammenligne strømnettet med en motorvei eller et vannrør, men en veldig viktig ting som skiller strømnettet fra disse er at strømnettet kan ikke oppbevare strøm på samme måte som rør kan oppbevare vann. Strøm kan ikke lagres direkte, men i andre former fram til det skal brukes. Dette kan være dyrt og vanskelig. Det må altså brukes når det produseres og dette betyr at strøm som “sendes inn” i strømnettet også må ha en vei ut, hvis ikke vil det skade utstyret og ledningene det består av. Derfor er vi veldig heldige som har vannkraft i Norge siden vannmagasinene kan brukes som batterier, altså kan vi øke strømproduksjonen når forbruket er høyt og senke den når forbruket er lavt.

Strøm med høy spenning taper mindre energi når det fraktes. Derfor er strømnettet delt inn i ulike nettnivå som frakter strøm med ulik spenning. De tre nivåene er transmisjons-, regional- og distribusjonsnettet. Transmisjonsnettet er det som frakter strømmen fra vannkraftverkene våre til byer og industriområder. Siden det er snakk om strekninger på flere hundre kilometer er spenningen i denne strømmen veldig høy, fra 300-420kVKilovolt, altså 1000 volt, slik at vi skal miste minst mulig energi på veien. Regionalnettet ligger på 33kV til 132kV og brukes på mellomlange distanser, som mellom kommuner. Distribusjonsnettet er det som frakter strømmen helt inn til husveggen, og her skiller vi mellom høyspent og lavspent distribusjonsnett. Høyspent distribusjonsnett er fra 22kV og ned til 1kV, mens alt under dette er lavspent. Strømmen du får ut av stikkontakten i Norge er på 230V, men selv dette er for høyt for mobilen din. Derfor inneholder mobilladere transformatorer som senker spenningen til rundt 5-20V. I tillegg bruker mobilen din mest sannsynlig likestrøm, altså omdanner mobilladeren din også vekselstrømmen fra stikkontakten til likestrøm.

Endringer i strømnettet

Problemene som du kanskje har hørt om går ut på at strømnettet ikke klarer å flytte så mye strøm som vi vil trenge i nær fremtid. Dette handler om begrenset overføringskapasitet i ulike komponenter av strømnettet, som kraftledningene og transformatorene. Dersom det går mer strøm gjennom disse delene enn de er designet for å håndtere, kan de bli ødelagt fordi de blir for varme. Det skaper en såkalt flaskehals om mange etterspør strøm samtidig. En flaskehals i strømnettet er den delen som begrenser oss fra å flytte mer strøm. Ofte kan vi finne en flaskehals som er på full kapasitet mens andre deler av nettet fortsatt kunne flyttet mer strøm. Slik påvirker flaskehalser strømflyten i hele nettet. Et ustabilt og utilregnelig strømnett ville vært et kritisk problem for hele samfunnet. I land som har mangel på strøm er det vanlig å ha planlagte strømbrudd hvor man får beskjed om at man kun får tilgang på strøm fra f. eks. kl.02:00-10:00 og kl.15:00-18:00. Dette er fordi det ikke er nok strøm for alle. Dette betyr at viktige strømbrukere, som sykehus, må gå deler av dagen uten strøm. Forhåpentligvis planlagt, men ofte uplanlagt.

Den åpenbare løsningen for dette er store utbygginger og oppgraderinger av strømnettet, og dette er også planlagt. Likevel er det veldig mange som jobber med å finne billigere måter å løse eller minske problemet på, og det er disse løsningene vi tenker på når vi snakker om å bygge et smart strømnett. Et smart strømnett vil i større grad være automatisert og digitalisert, med smartmålere som automatisk måler kundens strømforbruk. Eksempler på hvordan det kan se ut er elbilladere som skrur seg på når vi har et overskudd av strøm eller varmtvannstanker som skrur seg av når det oppstår flaskehalser i nettet. Med løsninger som dette kan vi endre samfunnets strømforbruk fra time til time, og det vil bli mye lettere å holde strømproduksjon og strømbehov likt dersom vi kan regulere begge sidene. Dette er det vi kaller fleksibilitet i strømnettet.

Et smart strømnett innebærer også at feil kan oppdages før det skjer, slik at vi potensielt unngår strømavbrudd og øker forsyningssikkerheten av strøm. En svakhet med et slikt digitalisert strømnett er derimot at det gir en økt sårbarhet for cyberangrep. Derfor er sikkerhet en ekstremt viktig del av arbeidet med smarte strømnett.

Oppsummering 

Strømnettet er en kritisk del av samfunnets infrastruktur ettersom det frakter strømmen fra kraftverk til forbruker. I framtida vil vi i Norge ha et økt behov for strøm, men i dag har vi begrenset overføringskapasitet i deler av strømnettet. Derfor er det planlagt utbygging og smarte oppgraderinger av dagens strømnett, slik at vi kan få strøm i stikkontakten hjemme når vi trenger det.