Trelleborgs framtida Elnät

Transkript

1 Trelleborgs framtida Elnät -en elnätsplan om hur man klarar framtiden 1 i samarbete med

2 PROJEKTORGANISATION Trelleborg Kommun Tekniska Förvaltningen Micael Bergquist, Avdelningschef Energi Jan Mårtensson, Enhetschef Planering & Teknik Jim Ryvall, Enhetschef Drift & Underhåll Conny Ring, Driftplaneringsingejör Drift & Underhåll Anders Persson, Planeringstekniker Planering & Teknik Rejlers Sverige AB Johan Stenberg, Huvudprojektledare Mikael Malmgren, Projektledare för bakomliggande utredning Per-Ola Söderholm, Elkraftberäkningar för bakomliggande utredning Marcus Nilsson, Projektstöd och riskanalys Patrik Malmros, Projektstöd Underlag för framtagning av detta dokument är: -Utredning, Trelleborgs framtida elnät. Framtagen Trelleborgs Kommuns hemsida -Samtliga medlemmar i Projektorganisationen Foton och illustrationer har, om inte annat anges, tagits fram av Rejlers Sverige AB och Trelleborg Kommun Tekniska Förvaltning. Kartor över Trelleborgs stad används med tillstånd av Samhällsbyggnadsförvaltning/Mät & Karta. 2 i samarbete med

3 Innehållsförteckning Innehåll 1. Definitioner Syfte Behov Förutsättningar Utbyggnad.. 3. Kunderna Utbyggnaden av elnätet idag geografiskt tekniskt Risken Miljöpåverkan Elektriska fält Magnetiska fält Ekonomi Finansiering Jämförelse Tidplan i samarbete med

4 1. Definitioner Elnätet består av tre nivåer: Stamnätet, luftledningar Ägs av Svenska Kraftnät (statligt) och går genom hela landet. Regionnät, luftledningar, i enstaka fall även nedgrävda kablar E.ON Elnät Sverige, Vattenfall Eldistribution och Fortum Distribution är de största regionnätsföretagen. Lokalnät, i södra Sverige mestadels nedgrävda kablar Till exempel Trelleborg Energi(TTF). Fördelningsstation, regionnät/stamnät Stamnätet 400 / 220 kv Uppsida, 400/220 kv Fördelningsstation, regionnät, utomhus Stamnätet kv Storhet för spänning (tusen Volt) Transformator kw Storhet för effekt (tusen Watt) Nedsida, 130/50 kv Fördelningsstation större konstruktion för fördelning och transformering av el Regionnätsledning Fördelningsstation, lokalnät Uppsida 130/50 kv Nätstation mindre konstruktion för fördelning och transformering av el Koncession tillstånd för att bygga eller använda en elektrisk starkströmsledning Fördelningsstation, lokalnät, utomhus Transformator Nedsida 24/12 kv Lokalnätsledning Uppsida 24/12 kv Nätstation, lokalnät Transformator Nedsida 0,4 kv Nätstation, lokalnät Fördelningsstation, lokalnät, inomhus 4 i samarbete med

5 1. Syfte Syfte Den som har nätkoncession är skyldig att på skäliga villkor överföra el för annans räkning. -Överföringen av el skall vara av god kvalitet. Ellagen, kapitel 3, 9 Rejlers Sverige AB har på uppdrag av Trelleborgs kommun Tekniska Förvaltningen Energi(TTF) gjort en utredning om hur kommunen skall möta framtida effektökningar på ett tekniskt, miljömässigt och ekonomiskt lönsamt sätt. Det framtida nätet skall kunna möta morgondagens krav på effektivitet, säkerhet och lönsamhet utan att sätta miljön i andra hand. Förändringar såsom utbyggnader inom kommunen och Trelleborgs Hamns effektökningar bidrar till att TTF behöver se över sitt elnät. Effektbehovet förväntas öka med drygt 70 % fram till och med år Trelleborgs Tekniska Förvaltning har i egenskap av nätägare, som uppgift att dimensionera och driva elnätet på ett optimalt sätt, utifrån deras kunders aktuella och framtida kapacitetsbehov, med minsta möjliga påverkan på miljön. Detta dokument utgör en sammanställning av vad utredningen kom fram till. Utredningens slutsats är att det kommer att krävas stora satsningar, både ekonomiskt och i engagemang, för att säkerställa TTF:s framtida krav på leveranssäkerhet och samhällsekonomisk nytta. Rejlers tittade på flera olika alternativ men det som stod ut bidrar till minst miljöpåverkan och var även det mest lönsamma. 5 i samarbete med

6 1.1. Behov Behov Trelleborgs hamn har aviserat att de kommer behöva att utöka sitt effektuttag markant och med det nya behovet står Trelleborgs hamn för mer än 14 % av TTF:s totala elabonnemang. Trelleborgs Kommun bygger kontinuerligt ut, därav förväntas effektbehovet öka ifrån dagens 70 MVA till uppskattade 120 MVA. Detta enligt tidigare gjord utredning daterad Kommande lastökningar eller effektbehov sker på platser där det nuvarande nätet inte klarar av att leverera. Detta innebär att elnätet kommer att behöva byggas ut, bland annat kommer området i hamnen och västra delen av Trelleborgs Kommun att behöva ett starkare elnät. Förmågan att ansluta större kunder. Trelleborgs kommun är en expansiv kommun och Trelleborg är en viktig hamnstad, med dessa två viktiga punkter i åtanke kommer behoven att ytterligare kunna ansluta kunder i hamnens storlek. Trelleborgs Hamn är Sveriges näst största hamn och den största färjehamnen i Östersjön. Vidare är hamnen utsedd av EU-kommissionen som en CORE-hamn vilket innebär att den kommer att vara vital för den internationella utvecklingen. Förmågan att klara av ett fel i elnätet. Då Trelleborgs Kommun samt Trelleborgs hamn står inför kraftigt ökade effektbehov finns det inte tillräcklig reservkapacitet att lösa ett större fel. Följderna kommer att bli katastrofala med längre strömavbrott och dyra felsöknings och reperationskostnader. Åldern på elnätet. Det är dags att bygga om och förstärka elnätet för att inte komma i situationer då man blir tvingad till lösningar som enbart handlar om en kortsiktig lösning. Förnyelse Trelleborgs Tekniska Förvaltning har i egenskap av nätägare, som uppgift att dimensionera och driva elnätet på ett optimalt sätt, utifrån deras kunders aktuella och framtida kapacitetsbehov, med minsta möjliga påverkan på miljön. -Rejlers Sverige AB, ansökan till EI, skyldighet att ansluta enligt ellagen Skillnaden mellan effekt och energi Energin är det arbete(i vårt fall effekt som mäts i Watt) en sak använder under en viss tid (timmar). Effekten är momentanvärdet medan energi är användandet under en avgränsad tid(kwh eller kilowattimmar). En ugn på 2000 Watt förbrukar under en timme 2 kwh. Elektrisk utrustning har blivit med åren blivit mer effektiv och utnyttjar effekten på ett betydligt bättre sätt. Det som gör att effekten ökar är att det blir fler elektriska apparater. Trelleborgs hamn ändrar sitt energibehov genom istället för att använda sig av dieselgeneratorer, när de ligger i hamn, använder de sig av landansluten el. Detta innebär att TTF:s måste kunna leverera den energi som Trelleborgs hamn tidigare använde genom dieselgeneratorer. Detta resulterar i att Trelleborgs effektkrav mot TTF ökar. Speciellt ökar effekten vid lastning och lossning. 6 i samarbete med

7 1.2. Förutsättningar Förutsättningarna Förutsättningarna har varit givna. Trelleborgs Kommun har tagit fram en utbyggnadsplan, både för industri och bostadsbebyggelse. Samtidigt har Trelleborgs hamn krav på sig att ansluta de båtar som ligger i hamn till det fasta elnätet. Båda dessa planer ligger inom en snar framtid. Den som har nätkoncession för område är, om det inte finns särskilda skäl, skyldig att på skäliga villkor ansluta en elektrisk anläggning inom området till ledningsnätet. Ellagen, kapitel 3, 7 Kunderna Enligt ellagen har den som ansvarar för elnätet inom ett visst område (nätkoncession) skyldighet att ansluta och överföra el till de som vill ansluta sig till elnätet. Dessutom skall detta ske med god kvalité. Med god kvalitet menas bland annat att rätt spänning erhålls och att avbrotten i elleveransen hålls minimala. För att klara dessa skyldigheter och samtidigt se till att det sker på ett samhällsekonomiskt och miljövänligt sätt krävs en större ut och ombyggnad. Trelleborgs hamn Trelleborgs framtida elnät Framtida utbyggnad Miljö Lagar, regler Trelleborgs Hamn Landström High Voltage Shore Connection, HVSC även kallat Landström eller Cold Ironing, innebär att både fartyg och hamnar anpassas för att fartyg ska kunna anslutas till det vanliga elnätet via en elkabel. Om alla fartyg vid kaj stänger av sina hjälpmotorer och ansluter till landansluten el istället, skulle miljöpåverkan sjunka dramatiskt i världen. Med landström ansluten kan fartygets hjälpmotorer stängas av vid kaj och därmed minskas både buller och utsläpp av koldioxid, svaveloxid SOx och kväveoxid NOx. 7 i samarbete med

8 1.3 Utbyggnad Utbyggnad Trelleborgs kommun har i sin fördjupade översiktsplan presenterat en vision om hur kommunen kommer att se ut år För att Trelleborgs elnät skall kunna följa den utvecklingen måste delar av Trelleborgs elnät byggas ut och i vissa fall även kommer vissa delar att flyttas. TTF har i sin egen överblick även tagit hänsyn till att elnätet skall klara av ytterligare år av utveckling och utbyggnad. Framtiden håller många frågetecken. Samtidigt som allt blir energieffektivare tillkommer där nya användningsområden för elnätet. Utöver landelen är det som ligger nära utvecklingen av elbilar och dess effektkrävande laddstolpar som är ett stort frågetecken. 8 i samarbete med

9 2. Kunderna Lantbruk Industriområden Trelleborgs hamn City Villor Kunderna Trelleborg elnät har flertalet olika kunder, allt ifrån enstaka villor längre ut på landet till lägenheter och kontor inne i city. Dessa kunder har alla olika krav men samtidigt olika förutsättningar för att deras elanvändande. Kunderna på ett industriområde bedriver sin verksamhet, något förenklat, mellan Därefter förflyttas kunderna och deras energi- och effektbehovet 9 hem till villan/lägenheten där det skall lagas mat, umgås med familjen, titta på tv och spela på datorer/tv-spel. Hamnen skall hålla sina tider för lastning och lossning. För att uppfylla allas behov krävs det en balans mellan krav och kostnadseffektivitet. i samarbete med

10 3.1 Utbyggnaden av elnätet nätet idag Överliggande nätägare(trelleborg Norra) NF VF ÖF Som elnätet är byggt idag utgår man från fördelningsstationen Trelleborg Norra som är överliggande nätägares och går med enskilda kablar till NF, ÖF och VF(Norra, Östra och Västra Fördelningsstationerna) symboliserat med röda linjer. Vid kabelfel använder man 10 kv:s nätet som reserv (blå pilar) mellan fördelningsstationerna. Dagens elnät Östra och Västra fördelningsstationen försörjer respektive väderstreck medans Norra fördelningsstationens upptagningsområde sträcker sig genom centrum hela vägen ner till hamnen. Som nätet ser ut idag klarar det nuvarande kapacitet men som man kan se på översikten ovan innebär det långa längder vilket ger förluster i form av värme och effekt. Detta kan direkt omvandlas till verkliga kostnader. ÖF ligger bra placerat i förhållande till dess upptagningsområde. VF kommer att flyttas längre västerut för att tillgodose effektbehovet, både från industriområdet men även villorna som byggs allt längre åt väster. Arbetsnamnet för nya VF blir VVF. 10 i samarbete med

11 3.2 Utbyggnaden av elnätet geografiskt VVF För att klara den utbyggnad som sker och skall ske kommer VF att flyttas ut. Detta innebär att en ny station i form av VVF måste byggas. För att klara mata nätet från båda hållen krävs det att ny kraftigare kabel läggs ner. NF NF kommer att byggas på överliggande nät. För att klara mata nätet från båda hållen krävs det att ny kraftigare kabel läggs ner. ÖF ÖF kommer att byggas om på både lokal och överliggandenät Ny kabel kommer att behöva föläggas mellan SF och VVF Ny förläggning För att nätet skall bli så starkt som möjligt kommer nätet att byggas om som ett ringnät. På detta sätt kommer man att klara av att hantera ett större fel i TTF:s eget nät utan att det resulterar i längre avbrott. Bygger vi ett tillräckligt bra nät från början sparar vi inte bara pengar utan miljön kommer till stor gagn på detta sätt. Nätet kommer att byggas i form av kabelnät. Av naturliga skäl passar det inte sig att bygga luftledning, vare sig i eller utanför orten Trelleborg. SF Då denna stationen inte finns sedan tidigare kommer en helt ny station byggas. Ny kabel kommer att behöva föläggas mellan SF och ÖF 11 i samarbete med

12 3.3 Utbyggnaden av elnätet tekniskt 12 i samarbete med

13 KONSEKVENS 4. Riskerna Risker vilka utvärderats i samband med planering av ringmatningen i och kring Trelleborg, före och efter utbyggnad. 1. Omfattande sabotage NF (Norra fördelningsstationen) 2. Överliggande nätägare tappar sin egen anslutning 3. Haveri på Norra fördelningsstationen 4. Transformatorhaveri på någon av fördelningsstationerna 5. Kabelfel mellan fördelningsstationerna 6. Kapacitetsbrist i elnätet RISKMATRIS FÖRE OMBYGGNAD RISKMATRIS EFTER OMBYGGNAD SANNOLIKHET SANNOLIKHET ANALYS AV RISKER EFTER OMBYGGNAD 1-3. Riskerna 1-3 förblir oförändrade även efter ombyggnad. Mycket låg sannolikhet för att någon av händelserna ska inträffa gör att dessa kan accepteras. 4. Reservdrift finns för varje fördelningsstation, vilket gör att konsekvensen hålls låg vid ett eventuellt transformatorhaveri. Dubbla transformatorer finns i alla fördelningsstationerna förutom ÖF, vilken kommer att kunna reservmatas via angränsande fördelningsstation. 5. Reservdrift finns via ringmatning, vilket gör att ett kabelfel inte innebär några längre avbrott i elleveransen till nätbolagets kunder. 6. Efter ombyggnad finns ingen kapacitetsbrist i nätet under en överskådlig framtid. 13 i samarbete med

14 5. Miljöpåverkan Fornlämningar Riksintressen Sträckningen berör ett flertal riksintressen vilka är Trelleborgs hamn, kommunikationer för järnväg (järnväg befintlig bangård samt järnvägssträckning), kommunikationer väg (framtida) samt för kustzonen. Alla intressenter har varit delaktiga i planeringsprocessen för alla intressen ska kunna beaktas vid kabelförläggningen. Området längst i öster och i norr är fornlämningsrikt men med tanke de begränsade ingrepp, som en ledning av det här slaget vanligtvis innebär, och läget utmed vägar m.m. bör risken att ej kända fornlämningar ska komma att beröras vara begränsad. Efter samråd med kommunen beslutas att kabelförläggning ej är lämplig genom den tidigare tippen. Marken innehåller för mycket gammalt avfall vilket kommer att innebära stora kostnader för sanering. Förläggning sker därför längs med Sjöviksvägen. Vi kabelsträckningen vid NF ska ett säkerhetsavstånd finnas till vattentäckten på minst 100 meter från borrhålet. Hänsyn tas till detta vid planering av kabelförläggning. Hänsyn tas till detaljplan för nytt rättspsykiatriskt centrum. Beslut från Länsstyrelsen Länsstyrelsen beslutar i enlighet med 6 kap 5 miljöbalken att den ansökta koncession för ny ledning mellan Östra Trelleborg (ÖF) och hamnen (SF) i Trelleborgs kommun, inte kan antas medföra en betydande miljöpåverkan. ( ) 14 i samarbete med

15 5.1 Elektromagnetiska fält, magnetiska Elektromagnetiska fält (EMF) Elektromagnetiska fält (EMF) används som ett samlingsnamn för elektriska och magnetiska fält. Kring en kraftledning finns ett elektriskt och ett magnetiskt fält. Det är spänningsskillnaden mellan fasledare och mark som ger upphov till det elektriska fältet, medan strömmen i fasledarna alstrar det magnetiska fältet. Både de elektriska och magnetiska fälten avtar med avståndet från ledningen. Elektriska fält Då man tex ansluter en lampa i ett eluttag skapas elektriska fält i luften som omger ledningen och lampan (blå pilar). Ju högre spänningen är desto starkare är fältet som skapas. Eftersom spänningen kan finnas där även om det inte flyter någon ström i ledningen, behöver inte lampan vara påslagen för att ett elektrisk fält ska existera i det omgivande rummet. Elektriska fält mäts i kilovolt per meter (kv/m). Det elektriska fältet minskar kraftigt med avståndet. För kraftledningar skärmar vegetation och byggnader av fältet. Det innebär att de elektriska fälten som uppstår inomhus blir låga även om huset står nära en kraftledning. Elektriska fält i hemmiljö t ex från elapparater är svaga, mindre än 0,1 kv/m. Elektriskt fält Magnetiskt fält Elektriskt fält Elektriskt fält 15 i samarbete med

16 5.2 Elektromagnetiska fält, magnetiska Elektromagnetiska fält (EMF) Magnetiska fält Magnetiska fält skapas endast då det flyter ström i ledningen (röd pil i föregående bild). Magnetiska fält och elektriska fält existerar då tillsammans i rumsmiljön. Ju större strömstyrka desto starkare är det magnetiska fältet. Hög spänning används för överföring och distribution av elektricitet, medan relativt låg spänning används i hemmen. Spänningen som används i anläggningar för kraftöverföring är relativt konstanta, medan strömmen i överföringsledningarna varierar med elkonsumtionen. Magnetiska fält mäts i enheten tesla (T). Detta är en mycket stor enhet och i praktiskt bruk använder man mikrotesla (µt). Styrkan på de, växlande, magnetiska fälten kring en kraftledning påverkas bl.a. av fasernas placering och avståndet mellan fasledarna. Det magnetiska fältet avtar med kvadraten på avståndet från ledningen. Magnetiska fält avskärmas inte av väggar eller tak. De magnetiska fälten inne i hus som står nära kraftledningar är därför ofta högre än vad som är normalt förekommande i bostäder. Styrkan är dock oftast liten i förhållande till andra magnetiska fält som vi utsätts för i vardagslivet. Magnetfältet mäts, beräknas och redovisas normalt i en nivå som motsvarar brösthöjden, dvs. ca 1,5 m ovanför markytan. De beräkningar som är utförda under projektstadiet för den nya ringmatningen i och kring Trelleborg påvisar att magnetfältet inte uppnår 0,4μT. Detta kan jämföras med referensvärdena i nedanstående tabell från Elsäkerhetsverkets skrift Magnetfält och Hälsorisker TABELL Magnetfält och Hälsorisker 0,1 m 0, 5 m 1,0 m Frekvens Borrmaskin 20 μ T 0,4 μ T <0,05 μ T 50 Hz Dammsugare, 1600 W 6 μ T 0,3 μ T <0,05 μ T 50 Hz Hårtork 30 μ T 0,5 μ T <0,05 μ T 50 Hz Klockradio el-ansluten 2,1 μ T 0,14 μ T 0,08 μ T 50 Hz Mikrovågsugn, 700 W 14 μ T 1,5 μ T 0,3 μ T 50 Hz Platt datorskärm, 19 tum <0,05 μ T <0,05 μ T <0,05 μ T 50 Hz TV, ej platt 0,8 μ T 0,1 μ T <0,05 μ T 50 Hz Elspis 0,8 μ T 0,1 μ T <0,05 μ T 50 Hz Jordens, statiska, magnetfält är ungefär 50 μt. Människan är anpassad till att leva i jordens magnetfält och det har inte gått att påvisa skadliga effekter av statiska magnetfalt som människor normalt kommer i kontakt med. 16 i samarbete med

17 6. Ekonomi Ekonomi Den utbyggnad av elnätet som behöver göras måste naturligvis finansieras. De svenska elnätsföretagen övervakas av nätmyndigheten som heter Energimarknadsinspektionen(EI). Tidigare har elnätsföretagens avgifter granskats i efterhand. Sedan 2012 har EI bestämt att elnätsföretagen i Sverige skall använda en metod som heter Förhandsregleringen för att bestämma hur mycket som slutkunden skall få betala för elnätet som han är ansluten till. Hur mycket ett elnätsföretag kan få i intäkter baseras på fyra punkter. Kapitalkostnader kostnader som till exempel är det fysiska elnätet. Löpande påverkbara kostnader kostnadnader för driften av verksamheten till exempel driftkostnader för anläggningar, mätning, övervakning, rapportering, nätplanering, fordon och administrativa system. Löpande opåverkbara kostnader kostnader för överliggande nät, skatter och myndighetsavgifter. Kvalitet förbättring eller försämring av kvaliteten medför tillägg respektive avdrag i elnätsföretagens möjliga intäkter. 20% av elräkningen avser elnät och resterande 80% avser skatter och elhandel.. Budget fram till 2019 TTF har tagit fram en budget som är baserad på gängse praxis och verktyg som elnätsföretagen använder sig av. Då elnätet är bland den verksamhet som är hårdast reglerad av lagar, förordningar och föreskrifter är budgeten framtagen av hur läget ser ut idag. Tidigare lagar som till exempel krav på månadsdebitering har slagit hårt på tidigare lagda budgetar för vissa elnätsföretag. Även Förhandsreglering kostade en hel del att införa. -Ovan figur visar förhållandet mellan elnätets del och övriga kostnader som elräkningen består av. -Nedan visar den framtagna budgeten för åren 2014 fram till och med Summorna är för projekt påbörjade för respektive år. År Etapp Etapp 1 14 mkr 15 mkr 30,5 mkr 3 mkr 62,5 mkr Etapp 2 56 mkr 56 mkr Etapp 3 2 mkr 11 mkr 48 mkr 61 mkr Etapp 4 15 mkr 15 mkr Etapp 5 59 mkr 59 mkr Totalt/år 14 mkr 17 mkr 30,5 mkr 67 mkr 51 mkr 74 mkr 253,5 mkr 17 i samarbete med

18 6.1 Finansiering Finansiering Nedan tabell och diagram visar förslag på justering av taxorna. Justering År Taxejustering % 5 % 6 % 8 % 7 % 7% 4 % 3 % Taxejustering kr 3773 kkr 4668 kkr 6610 kkr 6034 kkr 6380 kkr 3640 kkr 2725 kkr 9% Förslag på taxe justering i % 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% i samarbete med

19 6.2 Jämförelse Jämförelse mot andra elnätsbolag Diagrammen nedan visar att TTF har idag de förmånligaste taxorna jämfört med jämnstora elnätsföretag i Skåne. TTF kommer även i framtiden ha bland de förmånligaste taxorna. Diagrammen visar även att TTF:s kommande höjning fortfarande håller sig på en konkurrenskraftig nivå. Jämförande siffror för motsvarande elnätsföretag på 2014 års nivå. Taxan föreslås att ligga kvar för de större kunderna för att inte öka skillnaden mot andra nätbolag å r k r/ rlig ö 800 R F a s t Lägenhet 16A, kwh/år Rörlig Fast Villa 20A, kwh/år 1MW, 5GWh/år å r 5000 k r/ 4000 t rlig ö 3000 R F a s t Rörlig Fast å r k r/ Landskrona Energi AB Öresundskraft AB Staffanstorps Energi AB Höganäs Energi AB Trelleborgs kommun i samarbete med

20 6.3 Tidplan Ekonomisk tidplan Nedan tidplan utgör den planerade utbyggnadstakten. För att klara de mål som är uppsatta krävs det engagemang och ekonomiska resurser. Tiderna som är redovisade en uppskattning, lagändringar kan både försena och tidigarelägga byggnationerna. Etapp Nybyggnation av fördelningsstationen SF. Sammankopplingen mellan SF och ÖF. Ombyggnad av ÖF Etapp 3 Etapp 2 Etapp Ombyggnad av NF, överliggande nät. Förläggningen av kabeln mellan ÖF och NF. Etapp , Nybyggnation av VVF för bättre anpassning av elnätet till Trelleborgs koncessionsområde. Kabeln mellan NF och VVF. Etapp Den sista etappen knyter ihop nätet för att bilda en ring av det överliggande nätet. Etapp 4 Etapp 1 Etapp Komplettering av transformator och transformatorbyggnad. Detta för att klara ett transformatorhaveri. Nedsidan på ÖF byggs om och ut på grund av ålder och för att klara ett transformatorhaveri. 20 i samarbete med