Development of coupled offshore and onshore power grids

Dette prosjektet vil få fram ny kunnskap for å støtte utviklinga av kraftnettet til havs så vel som til lands. Bakteppet er den forventa storskala utbygginga av vindkraft til havs samt endringar som skjer i energisystemet til lands. I 2022 meldte den norske regjeringa at dei ynskte å tildele område for 30 GW med havvindkraft innan 2040. Dette inneber at det kjem eit kraftsystem til havs med den same kapasiteten som det eksisterande norske kraftsystemet. Dei neste tiåra må vi med andre ord klare å integrere massive mengder med fornybar energi frå havvind i det norske og det europeiske energisystemet. Dette må skje på ein måte som er kostnadseffektiv på same tid som forsyningssikkerheita blir ivareteke gjennom overgangen. For dei som utviklar nettet er det eit styrande prinsipp og ei stor utfordring å vurdere kva nettutviklingsløysingar som er best i eit samfunnsøkonomisk perspektiv. Løysingane skal med andre ord vere samfunnsmessig rasjonelle, og dei skal ta omsyn til aspekta som er nemnt ovanfor og fleire til. Fram til nå har nettutvikling til havs vore avgrensa til enkelte mellomlandskablar og kablar til/frå land for havvindparkar og olje- og gass-plattformar. Med meir havvind kan vi forvente ein overgang mot meir varierte og komplekse havnett, med fleire samankopla del-nett og energi-nav til havs, samt kablar som koplar havnettet til landnettet i fleire ulike land. Det trengst derfor meir kunnskap om korleis hav- og landnett påverkar kvarandre, om vekselverkingar mellom dei og moglege synergiar. Dette prosjektet skal utvikle metodar for å analysere ulike vegar nettutviklinga kan ta og metodar for å finne korleis ein skal identifisere gode nettutviklingsstrategiar. Slike strategiar bør leie til løysingar som er robuste med omsyn til at scenario for endringar i energisystemet over dei neste tiåra er høgst usikre. Nettutviklingsstrategiane bør også vere robuste på det viset at nettet blir utforma slik at det ikkje er sårbart med omsyn til feil på nettkomponentar.

This project will develop knowledge and methods to enable a socio-economic profitable and robust development of coupled offshore and onshore power grids, against a backdrop of large-scale offshore wind development and a changing onshore energy system. To achieve this, the project will address a series of scientific challenges: One should be able to identify robust strategies for developing coupled offshore and onshore grids. In particular, the project targets knowledge gaps related to interdepencies, interactions and synergies between offshore and onshore grids. Then, one needs to be able to communicate trade-offs between different kinds of costs and benefits and risks to better understand the socio-economic impacts of grid development. One of the key socio-economic impacts of grid development is on the security of electricity supply. It is therefore important to be able to assess the risk to security of supply, including analysing the reliability and resilience of coupled onshore/offshore grids, considering vulnerability and resilience of the coupled offshore-onshore power system (considering the important role of HVDC and offshore wind). Identifying potential vulnerabilities will help ensuring that the future offshore-onshore power grid is developed to be resilient by design. To carry out these analyses one must solve several challenges pertaining to input data: One needs plausible and consistent scenarios and future operating states for power demand and supply, and one needs to consider not only a few typical states but also more extreme states to assess the vulnerabilities of the system. Expected results include algorithms, datasets and reduced grid models that can be made openly available, to allow more transparent analyses by stakeholders and the scientific community. Overall, project results will help inform grid investment decision and will give insight into possible grid development paths towards possible future coupled offshore-onshore grids.