230/400 V TN-SYSTEM EN SELVFØLGE I ALLE NYE BYG- NINGER? Av Leif T. Aanensen, Norsk Elektroteknisk Komite og Eirik Kvinge Skogseth, student NTNU Sammendrag Dette er et debattinnlegg hvor forfatterne trekker frem viktigheten av å vektlegge samfunnsøkonomiske vurderinger ved valg av nettsystem til forsyning av nye bygninger som er plassert i områder netteier har definert som såkalte IT-områder. Valg av nettsystem for lokal distribusjon av elektrisk energi er ikke avgrenset til vurdering av nettnytte, men påvirker i stor grad de 2,7 millioner tilknyttede elektriske anlegg. I Norge er fortsatt 230 V IT-system dominerende, selv om få nettselskaper bruker systemet i nye utbyggingsområder. En økende utfordring er nye bygninger som settes opp i eksisterende 230 V IT-områder. Byggherrer som har bevissthet rundt dette møter fortsatt på motstand når de ønsker å tilknyttes 230/400 V TN-system i slike områder. Begrunnelsen bygningseier har er at systemer og utstyr som leveres vanligvis er bygd for TN-system. Bruk av IT-system vil dermed utløse ombyggingskostnader og kan fort føre til driftsmessige utfordringer. Hvordan bør vi møte denne utfordringen i tiden fremover spør forfatterne? 1. INNLEDNING Det ble nylig fastsatt en teknisk spesifikasjon for elektriske anlegg i driftsbygninger i landbruket. I denne oppfordres bonden til å kreve forsyning av driftsbygningen med 230/400 V TN-system. Dette på tross av at mange landbrukseiendommer ligger i «IT-områder». Årsaken er den omfattende automatiseringen som har skjedd innen landbruket, hvor alt fra fôringsanlegg til melkemaskin i utgangspunktet er konstruert for TN-system. Oppfordringen til å kreve TN-system føyer seg inn i rekken av forventninger man vil møte fra stadig flere byggherrer i ti-
den fremover. Netteiers svar har i mange tilfeller vært å kreve et anleggsbidrag som får byggherren til å tenke seg om flere ganger. De som velger å bøye av må til gjengjeld ta kostnaden med ombygging av utstyr og systemer i hele byggets levetid. Hva som er fornuftig å gjøre med ovennevnte utfordringer er like mye et spørsmål om hvilket ståsted man har, mener forfatterne. Spørsmålet som sitter lett på tungen er; gir handlingsalternativene de to partene stilles ovenfor i dagens regime en god samfunnsøkonomi? Hvordan kan vi og bør vi møte byggherrens forventninger? Hvor lang tid tar det før det blir «politikk» ut av saken? 2. HOVEDKAPITLER 2.1 Trendene Valg av nettsystem for lokal distribusjon er ofte historisk betinget. Disse «valgene», som ofte er tatt for mange tiår siden, henger ved en nasjon og en region i lange perioder. Det skal tungtveiende argumenter til for å endre etablert praksis. Sakte men sikkert synes imidlertid 230/400 V TN-system å gli frem som den naturlige globale standard for distribusjonssystem. Dette til tross for av at store industrialisert land som f.eks. USA og Japan fortsatt tviholder på sine særegne systemer. Den store majoritet av nasjoner beveger seg imidlertid med små skritt mot bruk av TN-system. Slik er også situasjonen i Norge, det er de små skrittene som gjelder. Allerede på 1980-tallet viste norske netteiere vei og sluttet seg til en migrering over på TN-system. Flere netteiere gikk til og med aktiv inn for å bygge om eksisterende distribusjonsnett, men trenden så ut til å få en bråstopp på 1990-tallet. Noen trakk frem kostnadene som årsak, andre la vekt på det nye inntektssystemet som den nye energiloven introduserte. Saken har imidlertid aldri vært død, den har bare slumret. 2.2 Direktoratene tar grep Ved inngangen til 2017 gikk NVE og DSB sammen om et prosjekt, hvor man blåste støv av de gamle problemstillingene. Mange toneangi-
vende parter ble invitert med i prosjektet og man ønsker en felles drøfting om det nå er riktig å ta grep. Problemstillingen er med det like aktuell som i forrige århundre, men kanskje i en ny innpakning? I oppstartsmøte i februar 2017 la NVE frem nøkkeltall over rikets tilstand, basert på undersøkelser foretatt i 2012: Anslagsvis 14 % av norske målepunkt er 400 V. Tallmateriale sier dessverre ingenting om resterende fordeling mellom IT- og TT-system Andel nettstasjoner med 400V var i underkant av 16 %, mens deres andel av installert ytelse utgjorde rundt 39 %. Det brukes få treviklings-transformatorer. Det har neppe skjedd vesentlige endringer de siste fem årene. De to direktoratene har samlet en bred gruppe av interessenter som vil drøfte veien videre. Det legges opp til en grundig prosess, hvor historien, nåtid og fremtid bakes sammen til det man håper skal bli et veikart for den videre utvikling. At direktoratene går sammen om dette initiativet gir prosessen en etterlengtet tyngde. Veikartet som etter hvert kommer på plass vil forhåpentligvis både inneholde forslag til føringer ovenfor netteierne om temaet i dette essay og om man skal ta skrittet med en storstilt ombygging av eksisterende IT-system til TN-system. Et viktig element i vurderingene er kostnadene og de tekniske utfordringene ved ombygging. Selv om mange nettselskap allerede i dag legger til rette for senere ombygging, vil kostnadene bli betydelige ved en storstilt ombygging. 2.3 Prosument Vi kaller en bygningseier som både produserer og konsumerer elektrisk energi for prosument. Noen kaller disse for «plusskunder». Uavhengig av begrep synes trenden klar, det blir stadig flere av disse. Prosumenten skal ikke lenger bare tilpasse tilknyttet utstyr til distribusjonssystemet, men må også sørge for at produksjonsenheter og lagringsenheter er tilpasset. Utfordringene er med det ikke blitt mindre siden saken stod høyt på dagsorden forrige gang.
All form for tilpasning av elektrisk utstyr og systemer til norske forhold har en kostnad. Noen betaler denne kostnaden, enten direkte ved at lokale elektroinstallatører må forestå en ombygging, eller ved at utstyrsprodusent tilrettelegger hos produsent og øker prisen på produktet overfor kunde. 2.4 Global handel Det er lite utstyr på det globale markedet som er bygd for det norske IT-systemet. Norske eksperter må stadig reise fanen ved utarbeidelse av de internasjonale standardene og minne om at det fortsatt er nasjoner som benytter 230 V IT-system til allmenn distribusjon. IT-system er noe man bruker for små lokale elektriske anlegg som krever særskilt høy pålitelighet ikke til allmenn distribusjon, hevder de internasjonalt lærde. Elektrisk utstyr og systemer som kan produseres direkte i samsvar med en internasjonal standard gir gjennomgående mest valuta for pengene. Derfor er det viktig å forholde seg til de globale trendene standardene materialiserer. Spesielle nasjonale tilpasninger bør unngås, med mindre objektive forhold gjør seg gjeldende. Nettsystemet er eksempel på en egenskap ved det elektriske anlegget som endres og dermed redusere behovet for tilpasninger. Når sistnevnte er sagt, er det likevel en forskjell: I den grad utstyret forsynes med en-fase vil brukerne eller importørene neppe oppleve større utfordringer, men for tre-faseutstyr unngår man ikke temaet. Importørene må enten tilpasse vareporteføljen til at de norske distribusjons-nettene både opererer på IT-, TT- og TN-system og kalkulere disse komplikasjonene inn i sine priser, eller de kan droppe det norske markedet. Man så at disse vurderingene var relevante hos enkelte produsenter av elbiler i perioden 2012-2014. Noen valgte å utsette introduksjon på det norske markedet i det lengste, men valgte tilslutt å gå inn på grunn av den eventyrlige veksten i elbilsalget. Spørsmålet er imidlertid, hvor hemmende er ovennevnte situasjon i forhold til andre produkter? Hvor mange velger det norske markedet bort? Får vi noen gang vite det? 2.5 Samfunnsøkonomi vs. bedriftsøkonomi Det er vanskelig å komme utenom at det er motsetninger mellom god bedriftsøkonomi og samfunnsøkonomi i denne saken. Netteierne har konsesjon til eksklusiv distribusjon av elektrisk energi i et geografisk
område, men må samtidig forholde seg til inntektsrammer fra myndighetene. Det er ikke gitt at disse gir anledning til å inkorporere eksterne kostnader ved vurdering av hvilket nettsystem som skal tilbys en byggherre. Om et område allerede er forsynt med IT-system og det er ledig kapasitet på en nettstasjon, er det nærliggende for netteier å tilby dette til nye bygningseiere. Selv om netteier kan operere med transformatorer som håndterer to nettsystem, er dette likevel kompliserende og kostnadsdrivende. De ekstra kostnadene som påføres bygningseier i byggets levetid inkorporeres ikke i netteiers kalkyler. Tvert imot vil netteier overføre sine ekstra kostnader til bygningseier i form av anleggsbidrag, dersom bygningseier krever annet nettsystem enn det som tilbys. Resultatet av ovennevnte, som er forståelig fra begge parters side, er at vi står på stedet hvil. «Riktig nettsystem» velges i nye utbyggingsområder, mens den gradvise ombyggingen av eksisterende områder tar fryktelig lang tid. 3. OPPSUMMERING Essayet gir en kort drøfting av utfordringene og motsetningene som ligger i valg av nettsystem i en ny bygning som oppføres i et område hvor tradisjonelt IT-system benyttes. Forfatteren trekker frem at dagens system trolig ikke innbyr til at det tas samfunnsøkonomiske hensyn i det mulige motsetningsforholdet som kan oppstå mellom netteier og bygningseier. 4. REFERANSER Dette essayet er ikke tuftet på andre dokumenter, men er et innlegg i pågående debatt.