Kristiansand

Ideen om en samkjøringsforbindelse over Skagerrak var ikke ny. Allerede under et møte om interskandinavisk kraftoverføring i Oslo i 1918 ble dette spørsmålet diskutert, men et utvalg som ble satt til å vurdere muligheten kom i 1921 til at ideen ikke var teknologisk realiserbar. På 1950-tallet ble tankene om en slik overføring imidlertid tatt opp på nytt, og i september 1973 undertegnet endelig NVE og det danske samkjøringsorganet ELSAM en avtale om bygging og drift av to 250-kilovolts likestrømskabler, med overføringsevne på til sammen 500 MW, mellom Lild Strand på Jylland og Kvarenes ved Kvåsefjorden øst for Kristiansand.

Avtalen ble undertegnet etter omfattende testing med sjøkabellegging i Hardangerfjorden, omtrent på samme dyp som de man måtte passere mellom Sør-Norge og Jylland. Oppdrag om leveranser til både disse testene og selve kabelproduksjonen gikk til Standard Telefon- og Kabelfabrikk (STK). STK skulle utvikle og levere en likestrømskabel for høyere spenning, større dyp og større lengder enn det noen tidligere hadde utført. Samtidig bygget også NVE-Statskraftverkene kabelskipet C/S Skagerrak i Kristiansand.

Skagerrakkabel 1 ble lagt ut sommeren 1976. Kabelen har en diameter på ca 12 cm, veier nesten 50 kg per meter, er omkring 130 km lang – og den måtte legges ut i full lengde for å unngå skjøting under utlegging. På sitt dypeste går den omkring 550 meter under havoverflaten. Dette var et enestående teknologisk pionerprosjekt, og elektrosjef Ommund Hauge i NVE–Statskraftverkene uttalte i forbindelse med planleggingen at:
”Det er aldri tidligere i verden blitt lagt kabel på så stort dyp og med så store dimensjoner og vekter som vi her har forutsatt”. ^{Hauge, i Fossekallen nr 2/1972: 5}

Søndag 13.juni 1976 kl. 13.00 begynte C/S Skagerrak, trukket av fire kraftige slepebåter, sin langsomme ferd fra Jylland til den norske Sørlandskysten. Fra kabelskipet gled sjøkabelen sakte men sikkert ned i vannet, og den datastyrte navigasjonen gjorde sitt til at posisjonene ikke noe sted under overfarten til Norge avvek mer enn noen få meter fra den planlagte traseen. Etter 67 timer kunne C/S Skagerrak legge seg til ro ved tilknytningsstedet i Kvarenesbukta ved Kristiansand. I muffeanlegget på Kvarenes ble sjøkabelen koblet til en allerede klargjort likestrøms luftledning. Et suksessfullt stykke arbeid var dermed et faktum. Samtidig med den første Skagerrakkabelen ble Kristiansand transformatorstasjon bygget i skogheiene ved Stølen i Vennesla, et stykke nordfor Kristiansand. Stasjonen skulle sørge for at likestrøm fra Skagerrakkablene kunne omformes til vekselstrøm og bli ført ut på det norske nettet, og at norsk vekselstrøm kunne omformes til likestrøm for overføring over Skagerrakkablene. I tillegg skulle stasjonen bidra til den generelle kraftforsyningen i vår sørligste landsdel.

Allerede mot slutten av 1972 begynte man arbeidet med å stikke ut veier og stasjonstomt, og året etter startet det praktiske anleggsarbeidet. En utfordring var at området der stasjonen skulle plasseres i all hovedsak bestod av bløt myr, noe som medførte betydelige gravearbeider for å få planert ut området og fundamentert anlegget i fjell. Det måtte også utføres omfattende sprengningsarbeid. Entreprenør Astrup & Aubert var ansvarlig for grunnarbeidet, mens sprengning og massetransport ble utført av deres underentreprenør G. R. Senning fra Telemark.

De store ventilhallene, der omformingen mellom likestrøm og vekselstrøm skulle foregå, ble prosjektert av kraftledningsavdelingen i Statskraftverkene og bygget av Astrup & Aubert. På stasjonstomten førte NVE–Statskraftverkene i tillegg opp et større kontor og kontrollbygg, og det ble også gjennomført et svært omfattende arbeid med beplantning og naturtilpasning.

Stasjonen ble satt i drift sommeren 1976. Det ble i denne sammenhengen også bygget nye, store transformatorstasjoner i Arendal og Porsgrunn, samt overføringsledninger mellom disse. Ved idriftsettelsen hadde det omkring 200 mål store stasjonsanlegget ved Kristiansand fått en samlet prislapp på 222 millioner kroner, og ble med det den største transformatorstasjonen i landet målt i areal så vel som i kostnad. Kristiansand tjener både som transformatorstasjon på det norske kraftoverføringsnettet og som utgangspunkt for forbindelsen med Danmark over Skagerrak.

I juni 1977, nøyaktig ett år etter den første Skagerrakkabelen, ble Skagerrakkabel 2 lagt ut. Også denne operasjonen var en suksess, og i denne forbindelse fortsatte man utbyggingen av transformatorstasjonen. Ettersom de to første Skagerrakkablene ble lagt ut så tett som med kun et års mellomrom, ble utvidelsene av stasjonen et ledd til i en nærmest kontinuerlig etableringsprosess. Den første Skagerrakforbindelsen ble for øvrig drevet som monopol i ett år, det vil si at returstrømmen gikk gjennom jord/ sjø. F.o.m. idriftsettelsen av kabel nr 2 i 1977 ble imidlertid begge kablene drevet på +/- 250 kV.

I årene etter at tilknytningen til Skagerrakkabel 2 ble fullført, har stasjonen gjennomgått ytterligere utvidelser av både bygningsmasse og tekniske anlegg. En viktig milepæl ble nådd i 1993, da en tredje Skagerrakkabel ble lagt ut mellom Jylland og Norge og ført inn til Kristiansand. I denne perioden ble også Statnett skilt ut som eget statsforetak, og det overtok da eierskap og driftsansvar for både Skagerrakkablene og Kristiansand transformatorstasjon.

Utnyttelsen av Skagerrakkablene ble reforhandlet i en ny og viktig avtale mellom Statkraft og ELSAM i juli 1995,og Statnett undertegnet deretter – som eier av kablene – en driftsavtale med ELSAM. De nye avtalene er adskillig bedre tilpasset det deregulerte kraftmarkedet som oppstod i kjølvannet av energiloven av 1990. Kraftutvekslingen over Skagerrak har vært både lønnsom og svært nyttig, og det utredes nå muligheter for en fjerde kabelforbindelse mellom Jylland og Kristiansand transformatorstasjon.

Da Kristiansand transformatorstasjon stod klar i 1976, tok den imot den første likestrømsforbindelsen fra Danmark via Kvarenes. Det ble bygget ventilhus med anlegg (pol 1) for likeretting/vekselretting mellom 300 kV vekselstrøm og +/– 250 kV likestrøm, og satt inn en roterende fasekompensator med egen transformator 300/17 kV.

Til ventilhuset leverte ASEA en avansert strømretter, bestående av 12 ventiler med til sammen 144 tyristorer i hver ventil. Tyristorer er bygget opp av halvledermateriale, det vil si at de ikke leder strøm like godt som en leder, men heller ikke stenger ledestrømmen på samme måte som en isolator. Det ble videre bygget et stort 300-kilovolts koblingsanlegg, for transformering mellom 300 og 132 kV, og satt i drift utgående ledninger på 132 kV. I koblingsanlegget ble det også satt inn filtre for å ta bort høyfrekvente strømmer.

Året etter ble likestrømsforbindelsen fra Skagerrakkabel 2 ført inn til Kristiansand. Det ble i denne forbindelse bygget nok et ventilhus med strømretteranlegg (pol 2), av tilsvarende utførelse som pol 1. Da den tredje Skagerrakforbindelsen ble ført inn til Kristiansand i 1993, kunne man benytte seg av noe oppdatert strømretterteknologi fra ABB, og pol 3 ble derfor bygget med 12 ventiler med 60 tyristorer i hver ventil. Strømrettingen foregikk mellom 300 kV vekselstrøm og +/– 350 kV likestrøm. I denne perioden ble også alle filtrene oppgradert.

I 1994–1995 ble det installert et spenningsregulerende SVC-anlegg fra ABB, med reaktorer og kondensatorbatterier, på stasjonen, og i 1999 ble koblingsanlegget på 300 kV utvidet i forbindelse med idriftsettelsen av ledningen fra Kristiansand til Skåreheia. Denne ledningen ble for øvrig bygget videre med 420 kV gjennom Setesdal til Holen i 2009, og fra da av ble også strekningen til Kristiansand drevet på dette spenningsnivået. På transformatorstasjonen ble det installert nytt 420-kilovolts koblingsanlegg, to nye transformatorer og én ny spole.

Kontrollbygget ved Kristiansand transformatorstasjon er plassert vest på anleggsområdet, og stod klart ved idriftsettelsen i 1976. Det ble tegnet av arkitektkontoret Helge Abrahamsen, Hans Grinde og René Philipp i Oslo, et arkitektkontor som hadde en rekke oppdrag for NVE–Statskraftverkene på 1950-, 60- og 70-tallet. Den rektangulære bygningen i to etasjer fremstår som forholdsvis nøktern, med en sokkeletasje i gulmalt betong og en hovedetasje med prefabrikkerte fasadeelementer.

Rundt midten av 1980-tallet ble kontrollbygget bygget på i lengderetningen mot nord. Tilbygget, som også ble tegnet av Abrahamsen, Grinde og Philipp, er stilmessig mer eller mindre identisk med resten av bygningsmassen, med det lille unntaket at sokkeletasjen ikke har malt betong. Den eldste bygningsdelen inneholder kontrollrom, kontorer og personalrom, mens tilbygget inneholder lager, verksted og garasjer. De to byggetrinnene knyttes sammen av et trapperom, med rekkverk i aluminium og stort vindu mot sør.

Opprinnelig hadde hele bygningen flatt tak, men denne løsningen førte til en del komplikasjoner med vann som ble liggende på taket og frøs til is om vinteren. I 2001 ble det derfor lagt nytt saltak. Mot kortveggene ble det partiet som nå fremstår som en loftsetasje, kledd med liggende, brunbeiset panel. Slik kontrollbygget fremstår i dag, er det et representativt eksempel på de siste 30 års trafoarkitektur, der man har gått bort fra den mer brutale betongarkitekturen som preget den tidlige etterkrigstiden, og over til et noe mildere uttrykk som i større grad etterligner arkitekturen i hytter og bolighus.

Med idriftsettelsen av Kristiansand transformatorstasjon ble det mulig å samkjøre norsk vannkraft med dansk varmekraft, noe som gir en rekke fordeler. Dette skyldes at vannkraftsystemet kan lagre vann og regulere produksjonen raskt opp og ned, mens med varmekraftverk er det kostbart å endre produksjonen, og stabilitet gir mest effektiv drift.

Norge kan dermed importere kraft fra varmekraftsystemene når forbruket er lavt, og samtidig spare vann. Norge kan videre oppnå økonomiske gevinster ved å eksportere kraft til relativt høye priser under forbrukstoppene på dagtid, og importere kraft til relativt lave priser på natten og i helgene når produksjonen er høyere enn forbruket i Danmark. Denne samkjøringen vil også redusere behovet for nye kraftverk og virke som tørråssikring for Norge. Også for Danmark blir importen fra Norge gunstig ved at behovet for ny produksjon blir redusert, og de mer effektive driftsforholdene gir lavere utslipp til luft per produsert enhet energi.

Før denne utvekslingen og markedsmuligheten kom i gang, kunne Norge bare eksportere overskuddskraft til Sverige, som ofte solgte den videre til Danmark for en høyere pris. Med Skagerrakkablene og Kristiansand transformatorstasjon kan Norge også selge kraft direkte til Danmark og selv få den fortjenesten som dette markedet skaper.

Kristiansand transformatorstasjon er her valgt ut som enkeltanlegg, som ett viktig ledd i en omfattende utbygging – med flere særegne anlegg – av stor betydning for både kraftsystemet og markedet. Skagerrakkablene var et internasjonalt oppsiktsvekkende pionerprosjekt. Da den første kabelen ble lagt på plass, var dette verdens lengste og tyngste. Spenningen (250 kV likespenning) og overføringsevnen (250 000 kW) var også av oppsiktsvekkende dimensjoner. Nevnes må også overføringen mellom Kvarenes og Kristiansand, som er Norges eneste likestrøms luftledning. I tillegg ble det bygget muffeanlegg for kablene på Kvarenes, to nye transformatorstasjoner på sentralnettsnivå, ett større koblingsanlegg og en rekke ledninger mellom disse anleggene.

Kristiansand transformatorstasjon er et anlegg som utmerker seg teknologihistorisk på flere måter. Her kan blant annet nevnes det spenningsregulerende SVC-anlegget, de store koblingsanleggene og filtrene som reduserer høyfrekvente strømmer. Det som likevel kanskje utmerker seg aller mest, er de tre polene for like- og vekselretting av kraften som utveksles over Skagerrakkablene. Konvertering mellom like- og vekselstrøm var riktignok ikke noe nytt fenomen da Kristiansand transformatorstasjon ble satt i drift, men et strømretteranlegg av disse dimensjonene var unikt i både norskog internasjonal sammenheng. De likeretteranleggene som ASEA leverte i 1976 og 1977 (pol 1 og 2), var i tillegg blant de aller første tyristor-likeretterne i verden.

Tidlig i etterkrigstiden ble de fleste av Statskraftverkenes transformatorstasjoners kontrollbygg utformet som en enkel betongkasse, først og fremst satt opp som et skall rundt nødvendige tekniske installasjoner. Utover 1970- og 1980-tallet fikk estetiske hensyn større gjennomslag, og man begynte å utforme stasjonenes kontrollbygg mer i tråd med byggeskikken i vanlige bolighus. Abrahamsen, Grinde og Philipps kontrollbygg ved Kristiansand er representativt for denne utviklingen.

Enda viktigere enn utformingen av selve kontrollbygget, var nok det arbeidet som ble gjennomført medterreng- og landskapstilpasning. Store mengder myr måtte graves opp fra stasjonstomten, og massene ble tippetned i en nærliggende skråning der de ble til utmerket matjord. Dette var også første gang NVE–Statskraftverkene tok i bruk digitale masseberegninger. Det ble i tilleggbrukt store ressurser på beplantningsplaner, samt på å utrede mest mulig gjennomarbeidete forslag til plassering av bygninger og anlegg. I dag fremstår anlegget som pent og skånsomt tilpasset det omkringliggende skoglandskapet.

Anleggets størrelse var særlig avgjørende for at landskapstilpasningen fikk stor betydning: Med et så stort anlegg ville det ha fremstått som skjemmende om ikke naturhensyn ble ivaretatt. Da Kristiansand ble satt i drift, var dette ikke bare den største transformatorstasjonen i landet, den var også blant de aller største i Europa.