Analyse gir kostnadsbesparelser

12.05.2017

Bane NOR trengte hjelp til å vurdere tilstrekkelig batteritid for reservestrømsforsyningen til Follobanen. Safetec brukte en simuleringsmodell for å vurdere tilgjengeligheten av strømforsyningen og kom frem til oppsiktsvekkende resultater.

UPS (Uninterruptible Power Supply) består av batteripakker som sikrer kontinuerlig strømforsyning ved avbrudd inntil normal strømforsyning er reetablert. Ettersom høy batterikapasitet er dyrt, så Bane NOR etter muligheter til å finne en kostnadsoptimal løsning. Safetec fikk jobben med å utarbeide en detaljert datamodell for å simulere tilgjengeligheten til strømforsyningen og dermed ha et grunnlag for å optimalisere batteritiden.

Hovedfunnet fra Safetecs analyse var at batterikapasitet utover en halv time i liten grad vil påvirke hvor hyppig strømforsyningen faller bort, såkalt nedetid. Tilsvarende har økt batterikapasitet kun en marginal effekt på total nedetid per år. Det gikk også frem at feil som oppstår i selve UPS-en faktisk er den hyppigste bidragsyteren til nedetid. UPS-en har først og fremst en nytte i å redusere antall kortvarige avbrudd fra det bakenforliggende strømnettet og sikre kontinuerlig drift i den tiden det tar å skifte posisjon til brytere og rute om den normale strømforsyningen. Utover dette viste det seg faktisk mye viktigere å ha en pålitelig UPS enn å ha en UPS med høy batterikapasitet.

Hans Christian Kruse i Follobaneprosjektet er godt fornøyd med Safetecs arbeid og ser et stort potensiale for denne typen analyser.
«Jeg mener Ringeriksbanen og alle andre IC-prosjekter bør gjøre det samme. Alle prosjekter som planlegger å bygge langsgående 22 kV forsyning til installasjoner langs banen, bør analysere tilgjengeligheten på 50 Hz kraftforsyning. Dette bør i neste instans være grunnlag for UPS installasjonen.» – H. C. Kruse, Teknisk leder for Follobaneprosjektet

Bane NOR har nå konkludert med at batterikapasiteten på UPS skal være 2 timer. Batteriene som installeres skal være av typen Li-ion, som gir ekstra høy pålitelighet. Safetec sin analyse har vært hovedgrunnlaget for begge disse beslutningene. Selv om Li-ion batterier er dyre og endring i teknisk løsning er kostnadskrevende, vil det også bli besparelser ved å redusere batteritiden. Målet med endring av konsept er å komme ut med et null-regnskap. I så fall vil Follobanen ha en mer miljøvennlig og pålitelig løsning til samme investeringskostnad. I tillegg vil Li-Ion medføre store besparelser i form av lettere vedlikehold og mye lengre tid mellom utskiftninger av batterier. I fremtidige IC-prosjekter som skal spesifisere Li-Ion på 2 timer i tilbudsunderlaget i steden for blybatteri med 8 timers kapasitet, kan det anslås at hver UPS installasjon blir 100 000 NOK billigere. På en relativt kort strekning som Follobanen er det rundt 60 UPS installasjoner, så det er potensiale for mange millioner spart som følge av endringen. Bane NOR ønsker å benytte denne typen analyser for tilsvarende intercity-prosjekter i tiden fremover.

Safetecs modell er laget med et simuleringsverktøy der hele strømforsyningssystemet til Follobanen er tatt med. Modellen inneholder alle relevante komponenter og simulerer feilhendelser og tilhørende tid for reparasjon. Det bakenforliggende strømnettet inngår også i modellen, inkludert hvordan strømmen fordeles fra sentralnettet til matingsstasjonene. Om en feilhendelse inntreffer, rutes strømmen om der det er mulig. Simuleringsmodellen tar også hensyn til skjulte feil og test av passive komponenter, ventetid på reparasjon av ikke-kritiske feil, omkoblingstid for å endre posisjon til brytere og andre relevante aspekter som gjør modellen så realistisk som mulig.

Safetecs prosjektleder, John Magne Øyra, mener modellen gir mange muligheter: «Når modellen er på plass kan man bruke dette som verktøy for å eksperimentere på måter som er vanskelig eller altfor dyrt å prøve ut i virkeligheten. I dette tilfellet endret vi batteritid på UPS ved noen enkle tastetrykk for å se hvilke utslag det gjorde på tilgjengeligheten til strømforsyningen. I virkeligheten har man ikke det samme handlingsrommet og bør være sikker før man tar slike avgjørelser der mye penger står på spill. Dette er den store styrken til en simuleringsmodell som denne, den gir god beslutningsstøtte», sier Øyra, som legger til at dette har vært et særdeles spennende prosjekt å delta i.

Tilbake til nyheter