Arealbehov for nettanlegg

Et vindkraftverk til havs vil også kreve nettanlegg på land for å kunne overføre produksjonen til kraftsystemet på land. I tillegg til sjøkabler fra vindkraftverket og inn til land, er det også nødvendig å bygge nye nettanlegg på land. Dette kan omfatte transformatorstasjoner, omformeranlegg og kompenseringsanlegg. I tillegg kan det være nødvendig å forsterke eller bygge nye kraftledninger for å frakte strømmen videre fra transmisjonsnettstasjonen hvor havvinden tilknyttes. 

For å redusere kostnader jobbes det nå med å øke spenningsnivået i turbinene fra 66 kV til 132 kV. Vi har derfor lagt til grunn at vindkraftverk til havs som hovedregel vil være tilknyttet med spenningsnivå på 132 kV direkte til land eller høyere spenning via en transformatorstasjon til havs. Det er derfor denne typen anlegg som er brukt som eksempler i den videre teksten.

Sjøkabler

Ved bygging av vindkraftverk til havs bygges det sjøkabler som skal føre kraften inn til land. En sjøkabel vil kreve et arealbeslag på havbunnen. Om det bygges flere kabler er det nødvendig med en tilstrekkelig avstand mellom kablene, for at det skal være driftssikkert. Jo nærmere land kablene kommer, jo større arealkonflikter og plassutfordringer kan det bli. Det kan være annen næring, trangt/bratt i fjorder, og vanskelig ilandføring dersom det bygges mange kabler parallelt.

Det er videre sjeldent at tilknytningspunktet (som oftest en transmisjonsnettstasjon på land) ligger rett ved vannkanten. Det er derfor behov for kraftledninger frem til transformator- eller omformerstasjon. Dette kan enten løses ved å la sjøkabelen fortsette som kabel i bakken helt inn til stasjonen, eller det kan bygges en muffestasjon slik at kraftledningen kan gå videre som luftledning.

Jordkabler

Om sjøkabelen skal fortsette som jordkabel i bakken inn mot tilknytningspunktet på land vil dette gi et arealbeslag. Trasé for to kabelsett med vekselstrømkabler medfører typisk et 6-10 meter bredt byggeforbudsbelte. Avhengig av terrenget der hvor kablene kommer i land, kan det også være behov for sprenging, skogrydding eller lignende.

En muffestasjon er en overgang mellom kabel og luftledning, og er nødvendig i de tilfeller sjøkabelen skal gå over til luftledning fra vannkanten og frem til transmisjonsnettstasjonen.

I forbindelse med bygging av mellomlandsforbindelsen NordLink mellom Norge og Tyskland, ble det etablert en muffestasjon i Vollesfjord i Flekkefjord kommune, og en 500 kV luftledning videre til Ertsmyra transmisjonsnettstasjon i Sirdal kommune. Denne muffestasjonen er 60 x 50 meter, og beslaglegger et areal på 3000 m². Bildet under viser utformingen av muffestasjonen.

Hvis nettilknytningen av vindkraftverket etableres med likestrømsteknologi, er det nødvendig med en omformerstasjon på land, som omformer fra likestrøm til vekselstrøm. Omformeranlegg er arealkrevende, og størrelsen øker med spenningsnivå og kapasitet.

Omformerstasjonen kan enten plasseres nær eksisterende eller ved ny transformatorstasjon i transmisjonsnettet. Alternativt kan den plasseres i en avstand som gjør det mulig å frakte kraften til eksisterende stasjon med vekselstrøm.

For nettilknytning av Johan Svedrupfeltet fase 2 ble det bygget en 80 kV likestrømtilknytning med kapasitet på cirka 200 MW. Det tilhørende omformerbygget har en grunnflate på circa 3900 m² og høyde på cira 13 meter. Til sammenlikning ble det i søknaden om den private utenlandskabelen NorthConnect søkt om en kabel med spenningsnivå 525 kV og kapasitet 1400 MW. Her var det søkt om et tomteareal for omformestasjonen på 50 dekar, og selve omformerbygget var på 22 000 m² med høyde på 29 meter. 1400 MW er per nå den maksimale kapasiteten som er tillatt overført på én kabel av hensyn til dimensjonerende feilhendelse i Norden, og en likestrømkabel fra et større vindkraftverk til havs kan typisk være av den samme typen som det ble søkt om for NorthConnect.

En transformator omformer spenningen på sjøkablene til spenningen i nettet på land. Omfanget og arealbruken til en transformatorstasjon varierer med hvor mye kraft som skal transformeres, spenningsnivå, hvor mange ledninger som er tilknyttet stasjonen og om anlegget er et innendørs gassisolert anlegg eller et utendørs luftisolert anlegg. Under er noen eksempler på størrelse på transformatorstasjoner.

• Statnett har i 2022 sendt søknad til NVE om ny Onarheim transformatorstasjon i Kvinnherad kommune. Denne stasjonen er planlagt med et luftisolert, utendørs koblingsanlegg med 8 420 kV bryterfelt. I tillegg skal det være én transformator og et kontrollbygg på circka 500 kvadratmeter. Stasjonen er omsøkt med et totalt areal på 137 000 kvadratmeter.
• Statnett har også i 2022 sendt inn konsesjonssøknad om nye Ulven transformatorstasjon i Oslo. Dette er en stasjon med innendørs, gassisolert koblingsanlegg. Koblingsanlegget har plass til totalt 15 stk. 420 kV bryterfelt, og er plassert i et bygg på 1600 kvadratmeter. I tillegg er det søkt om fem transformatorsjakter, og et circka 380 kvadratmeter stort kontrollbygg.

Ved de fleste tilknytninger av havvind med vekselstrømteknologi vil det bli behov for kompenseringsanlegg for å holde spenningen innenfor riktige verdier. Hvis avstanden mellom tilknytningspunktet og vindkraftverket er kortere enn rundt 50 kilometer, kan kompenseringsanlegget plasseres i tilknytningspunktet på land.

Ved lengre avstander kan det bli behov for etablering av frittstående kompenseringsanlegg. For kraft fra land til petroleumsinnretningene NOA og Krafla søkte tiltakshaverne om en omtrent 250 kilometer lang 132 kV vekselstrøm sjøkabel fra tilknytningspunkt på land i Samnanger og til petroleumsinstallasjonene. Da var det behov for et kompenseringsanlegg ved Årskog i Fitjar. Dette anlegget bestod av et samlet stasjonsareal på 20 dekar, og et bygg med grunnflate på 1860 m² og maks høyde 8 meter. Størrelsen på kompenseringsanlegget øker med spenningsnivå, effekt som skal overføres og lengde på kabel.  

Tilknytning av havvind kan medføre behov for å bygge luftledninger på land. Dette kan være på grunn av selve produksjonsradialen, altså en luftledning fra muffeanlegget ved sjøkanten til transmisjonsnettstasjon, men ny produksjon kan også utløse behov for å øke overføringskapasiteten i eksisterende transmisjonsnett. Grunnen til dette er at forbruket av strømmen fra havvind ikke nødvendigvis vil være rett i nærheten av ilandføringspunktet, og det kan derfor bli behov for å oppgradere eller bygge nye luftledninger.

Hovedregelen i Norge er at ledninger på de høyeste spenningsnivåene (<132 kV) bygges som luftledning. Hvor stort areal som beslaglegges avhenger av spenningsnivået. 420 kV er egnet for å frakte store mengder strøm over lengre avstander. En typisk 420 kV ledning består av master som kan være rundt 35-40 meter høye, og krever et om lag 40 meter bredt rydde- og rettighetsbelte.

132 kV er egnet på ledninger som frakter strøm i regioner. En typisk 132 kV ledning består av master som er 25-30 meter høye, og krever et rydde- og rettighetsbelte på omtrent 30 meter.