Tjäna pengar på frekvensmarknaden med batterilager på gården

Svenska kraftnäts frekvensmarknad och behovet av flexibilitet i lantbruket

Det svenska elsystemet måste vid varje givet ögonblick upprätthålla en perfekt balans mellan elproduktion och elförbrukning. Denna balans avläses i elnätets frekvens, som alltid ska ligga på exakt 50,00 Hz. Om förbrukningen plötsligt blir större än produktionen sjunker frekvensen, och om produktionen överstiger förbrukningen stiger den. När äldre, planerbar elproduktion ersätts av sol- och vindkraft minskar systemets naturliga svängmassa, vilket gör elnätet mer känsligt för snabba avvikelser.

För att förhindra spänningsfall och strömavbrott upphandlar den systemansvariga myndigheten Svenska kraftnät automatiserade stödtjänster från aktörer som kan skjuta till eller tilta bort effekt inom bråkdelen av en sekund. Batterilager har visat sig vara överlägsna traditionella kraftverk för detta ändamål tack vare sin blixtsnabba responstid.

Lantbruksfastigheter har unika förutsättningar för att delta på denna marknad. Många gårdar förfogar över kraftiga elanslutningar och stora transformatorer som ursprungligen dimensionerats för energikrävande verksamheter som spannmålstorkning, mjölkning eller kylanläggningar. Genom att nyttja denna befintliga infrastruktur kan lantbrukare förvandla sin fastighet till en aktiv resurs i elnätets stabilitet.

Sälja stödtjänster på gård via FCR-D och aggregatörer

För den som vill sälja stödtjänster på en gård är FCR-D (Frequency Containment Reserve - Disturbance) den mest relevanta och ekonomiskt intressanta marknadsprodukten. FCR-D är uppdelat i två delmarknader: FCR-D Upp, som aktiveras när frekvensen sjunker under 49,90 Hz och batteriet laddar ur till nätet, samt FCR-D Ned, som aktiveras när frekvensen stiger över 50,10 Hz och batteriet absorberar överskottseffekt.

Själva ersättningsmodellen bygger främst på tillgänglighet. Det innebär att du får betalt per megawatt (MW) tillgänglig effekt för varje timme som batterisystemet står redo att reagera på frekvensförändringar, oavsett om batteriet faktiskt behöver aktiveras eller inte. Då FCR-D-aktiveringar oftast är korta och inträffar sporadiskt blir det faktiska slitaget på battericellerna relativt lågt jämfört med daglig djupcykling.

Eftersom Svenska kraftnät ställer höga krav på minsta budstorlek, teknisk förvalidering och direktuppkopplad mätdata deltar enskilda lantbrukare inte direkt på auktionerna på egen hand. Istället ansluts anläggningen till en certifierad aggregatör. Aggregatören samlar ihop hundratals batterier från lantbruk, industrier och fastigheter till ett virtuellt kraftverk (Virtual Power Plant, VPP). Aggregatören sköter all automatiserad budgivning dygnet runt och överför den genererade intäkten till lantbrukaren mot en mindre administrativ avgift.

Värdestapling på lantbruksfastigheten: Stödtjänster, egenanvändning och peak shaving

En av de största styrkorna med att kombinera stödtjänster för lantbruk med batterilager är möjligheten till så kallad värdestapling (value stacking). Det innebär att batterisystemet inte behöver låsas till en enda funktion, utan styrs av mjukvara som optimerar användningen utifrån var den ekonomiska nyttan för stunden är som störst.

När batteriet står i beredskap för frekvensreglering genereras en stabil grundersättning från elmarknaden. Samtidigt kan styrsystemet programmeras för att parera gårdens egna interna behov:

• Effektkapning (peak shaving): Under skördetid eller vid morgon- och kvällsmjölkning uppstår kraftiga effekttoppar på gården. Batteriet laddar då ur lokalt för att kapa spetsarna, vilket avsevärt sänker de löpande effekttarifferna gentemot det lokala elnätsbolaget.

• Maximering av solel: Överskott av el från gårdens solceller lagras under dagen och förbrukas när energibehovet i ekonomibyggnaderna stiger på kvällen, vilket minskar behovet av köpt el.

• Elprisarbitrage: Batteriet kan laddas från nätet under billiga nattimmar och ladda ur under dyra höglasttimmar om gården har ett rörligt timprisavtal.

Hos oss hittar ni erfarna och certifierade leverantörer som projekterar och installerar anpassade batterilager för lantbruk som är förberedda för både stödtjänstmarknaden och lokal effektstyrning.

Tekniska förutsättningar och nätanslutning för stödtjänster i lantbruket

För att ett batterilager på en lantbruksfastighet ska godkännas för deltagande i FCR-D ställs specifika tekniska krav på anläggningens komponenter och elinfrastruktur. Det krävs att hela kedjan från battericeller till växelriktare och styrsystem uppfyller Svenska kraftnäts prestandakrav gällande responstid och mätprecision.

Vid dimensioneringen utvärderas följande tekniska faktorer på gården:

• Fastighetens huvudsäkring och transformatorkapacitet: In- och utmatningseffekten vid stödtjänster begränsas av gårdens beviljade nätabonnemang och kabeldimensioner.

• Växelriktarens C-rate och responstid: För frekvensreglering krävs en bidirektionell växelriktare med hög effekttäthet och extremt snabb reaktionsförmåga för att hinna reagera på millisekunder.

• Batterikemi: Litiumjärnfosfat (LFP) har blivit standardvalet för stationär lagring på lantbruk tack vare sin höga termiska stabilitet, långa livslängd och obefintliga risk för termisk rusning jämfört med äldre litiumtekniker.

• Placering och kapslingsklass: Batterisystemet placeras bäst i ett brandtekniskt avskilt utrymme i en ekonomibyggnad eller i en fristående, klimatskyddad container utomhus med säkerhetsavstånd till djurstall och foderlager.

När hårdvaran är installerad genomförs en teknisk förvalidering tillsammans med aggregatören för att verifiera att anläggningen svarar korrekt på styrsignaler innan den godkänns för budgivning på frekvensmarknaden.