Okej. Förra tråden om vad ”elbrist” egentligen är blev populär. Dags för del 2 i Fredriks elbristskola. Nu handlar det om ”reaktiv effekt”, detta mystiska och spännande begrepp. ”Södra Sverige behöver reaktiv effekt och därför måste vi elda olja mitt i sommaren”. Non? #eltwitter
Vi börjar med att reda ut vad effekt är. Ni har säkert läst att ett kraftverk är på tex ”500 MW”. Det har alltså effekten 500 MegaWatt, alltså 500 000 000 Watt. Effekten beskriver hur kraftfullt kraftverket är, som antalet hästkrafter på en bil.
Ett kraftverk har samma effekt oavsett om det producerar el eller inte. Elektrisk effekt är produkten av storheterna spänning och ström. Har du spänningen 230 Volt och strömmen och 10 Ampere blir effekten alltså 2300 Watt, eller 2,3 kilowatt.
Minns ni att växelström, och växelspänning kan beskrivas som en elektromagnetisk vågform som pendlar mellan ett toppvärden, ner till 0 och sen till ett minusvärde och sen tillbaks? Matematisk har den formen av en sinuskurva.
Det blir så eftersom strömmen alstras av snurrande maskiner som enkelt kan generera växelspänning, och ström. Enkelt och genialiskt. Den här växelströmmen kan sedan mkt enkelt driva elektriska motorer. Det är bara att koppla in dem och köra så snurrar de.
Men det finns ett problem. Elektriska motorer har en liten egenhet. Deras uppbyggnad innebär att spänningen och strömmen inte riktigt går i takt med varann. Strömmen går lite, lite före spänningen. Det där innebär att formeln Spänning x ström = effekt inte riktigt funkar längre.
Vi måste lägga till en faktor som korrigerar det här med att ström och spänning inte går riktigt i takt. Den här faktorn kallar man ”cos fi”, där ”cos” betyder ”cosinus” och ”fi” är vinkeln på förskjutningen mellan ström och spänning. Cos fi vill vi ha så nära 1 som möjligt.
Värdet kan, teoretiskt vara mellan 0 och 1. Är värdet 0 kommer ström och spänning att vara så i otakt att produkten, effekten alltid blir 0. Motorn kommer alltså inte att snurra alls. Är värdet 1 kommer ström och spänning alltid att ge maximal effekt för att driva runt motorn.
Den effekt som är kompenserad med cos fi kallar vi ”aktiv effekt”. Den effekten är nyttig och gör att motorn snurrar. Den övriga effekten, resten, kallar vi ”reaktiv effekt”. Den går inte att använda till något vettigt, men är en oundviklig konsekvens...
...av elmotorns konstruktion. Man brukar säga att en elmotor ”drar” reaktiv effekt. Den reaktiva effekten vill vi kompensera bort så mycket som möjligt. Enklaste sättet att göra det är i våra reglerbara kraftverk.
Vatten- och kärnkraften passar utmärkt för det. Även kraftvärmeverk kan kompensera reaktiv effekt. Där kan man enkelt och dynamiskt överkompensera maskinerna så att elmotorerna får sin reaktiva effekt.
Tyvärr vill man göra detta så nära förbrukarna som möjligt. Eftersom reaktiv effekt inte duger nåt till vill man inte ha det ute i elnätet i onödan. Det blir effektförluster och i värsta fall driftsstörningar.
Så.. vad har detta med elbrist att göra? Jo, en anledning att köra tex karlshamnsverket mitt i sommaren kan alltså vara för att kompensera den reaktiva effekt som industrin i södra Sverige behöver.
Var tar då den reaktiva effekten vägen? Ja, den duger inte mycket till ärligt talat. I kablar tar den plats och blir till värmeförluster. I motorer används den till att magnetisera järnkärnorna. Vilket är helt nödvändigt.
