Effektuttaket i elnettet øker raskere enn energibruken: Her er løsningene som kan forhindre masseutfall

Tre teknologiske tiltak.

Effektuttaket i elnettet øker raskere enn energibruken: Her er løsningene som kan forhindre masseutfall
Elbillading er en av flere ting Enova trekker frem som årsaker til at effektuttaket øker mer enn energibruken. Her fra en ladestasjon i Oslo. Bilde: Mona Strande/ Enova

Enovas ferske markedsutviklingsrapport for 2017 viser at effektbehovet i strømnettet øker raskere enn energibruken. Nordmenn trekker altså mer og mer strøm samtidig, mens det totale strømforbruket kun øker i mindre grad.

I verste fall kan økningen i effektbehovet føre til at Norge rammes av et fremtidig masseutfall i strømnettet, forteller Øyvind Leistad, utviklingsdirektør i Enova, til TU.

Nye teknologiske løsninger kan forhindre dette, tror Leistad.

Enova sammenliknet indekser for henholdsvis årlig elbruk og maksimalt effektbehov for å beskrive utviklingen. Fram til 2011 fulgte de to indeksene hverandre i stor grad, men fra 2012 har maks effektuttak økt noe raskere enn energibruken.  

Elbiler, elektrifisering av sokkelen, datasentre, befolkningsvekst, økt bygningsmasse, landstrøm til batteridrevne fartøy er noe av det som bidrar til et økt effektbehov, ifølge Enova.  

Teknologi til unnsetning

Tanken bak dimensjoneringen av strømnettet i Norge har vært at det skal dimensjoneres for effekttoppene – de som gjerne kommer når alle bruker strømkrevende apparater samtidig på de kaldeste vinterdagene.

Som TU har skrevet tidligere, opplever nettleverandørene allerede i dag kapasitetsutfordringer med nettet. Det er effekttoppene som er problemet også her.

– Opp igjennom årene har vi brukt mye penger på å bygge ut og ruste opp nettet. I løpet av en tiårsperiode skal vi bruke ytterligere 140 milliarder kroner på dette. Spørsmålet er om vi kan finne andre løsninger, eller om vi må fortsette slik i fremtiden, sier utviklingsdirektør Leistad.

Han tror digitalisering og teknologisk innovasjon vil spille en stor rolle for den norske elforsyningssikkerheten fremover. Leistad trekker spesielt frem tre områder han mener vil bidra til å løse utfordringene samtidig som det sparer Norge for store utbyggingskostnader.

Enovas indeks over årlig elbruk og maksimalt effektuttak. Kilde: Enova: Markedsutviklingen 2017. Kilde: Enova: Markedsutviklingen 2017.

1. Styringssystemer

Vi starter med det utviklingsdirektøren karakteriserer som lavthengende frukt.

– Ved å ta i bruk styringssystemer kan man for eksempel koble ut varmtvannsberedere, varmekabler og dempe ventilasjonsanlegget. Her er tanken at mange bekker små gjør en stor å, sier Leistad.

Det finnes svært mange løsninger for å slå av apparater, utsette oppstart av dem eller sette dem i strømsparende modus. Her kan man dra inn alt fra enkle timer-apparater man før kjøpt i elektroforretningen, til innebygde funksjoner i apparatene. Dette er nokså primitive løsninger for å redusere energibruken og flytte til tidspunkter effektbruken er lav.

Disse målerne har lyse valgt til sin AMS-utrulling. Bilde: Aidon

Leistad tenker imidlertid mer på avanserte IKT-systemer som kommuniserer med strømnettet og styrer strømbruken ut ifra hva som er behovet til enhver tid. De nye strømmålerne (AMS-målerne) skal fungere som en motivator for å legge forbruket til mindre belastede tider. Med disse kan strømleverandøren din ta mer betalt når du bruke strømmen til tider hvor belastningen er høy.

AMS-måleren har en HAN-plugg (Home Area Network) man kan koble til det lokale hjemmenettverket. Når den er aktivert skal pluggen gi informasjon om det faktiske strømforbruket ditt. Dersom strømmåleren kombineres med et smart styringssystem, er tanken at man automatisk skal kunne kutte forbruket på tidspunkter hvor tilgjengelig kapasitet er liten.  

Elbillading

Lading og spesielt hurtiglading av elbiler kan representere utfordringer for nettet.

– Dagens kraftnett er ikke bygget for at alle norske husstander setter en elbil på lading omtrent samtidig når man kommer hjem fra jobb, sier Leistad.

Dersom man ønsker høyere kapasitet til for eksempel hurtiglading av elbil hjemme, kan man ende opp med å betale store summer i anleggsbidrag. Dette er summer nettleverandøren kan pålegge deg for å oppgradere distribusjonsnettet inn til parkeringsplassen din. Anleggsbidraget kan utløses dersom nettoppgraderingen ikke er en del av ordinære oppgraderinger og vedlikehold.

Flere aktører utvikler og selger systemer som styrer elbilladingen på smarte måter. I stedet for å oppgradere nettet, fordeler man heller den tilgjengelige strømmen på brukerne. Det gjør at man ikke nødvendigvis trenger å betale anleggsbidrag eller å oppgradere trafostasjonen for å lade elbilen. Zaptec prøver nå ut løsningen sin i London, en avtale som involverer Tesla.   

Zaptec skal installere ladere i London med Tesla. Her fra en installasjon i Bærum. Bilde: Zaptec

Zaptec-sjef Simen Teigre sa på Smart Mobility-konferansen i september at nordmenn ikke kan tenke at de skal lade elbilene slik man i dag fyller drivstoff på bensinstasjonen. Nøkkelen er heller lavere spenning over lengre tid.

Kari Aasheim i Zero er enig med Teigre.

– Folk vet ikke hvor lite de trenger å lade en elbil for å pendle dit de skal. Man kommer langt ved å lade med svak spenning gjennom hele natta. Det finnes flere smarte ladesystemer som kan styre dette, sier Aasheim.

2. Batterier i nettet

Lyse er en av flere aktører som undersøker muligheter for å styre forbrukstoppene med batterier i nettene. Batteriene kan altså fungere som desentraliserte lagringsenheter som kan trå til ved behov. De lades opp når strømprisen er lav og sender ut strøm når effektbehovet er størst. Denne løsningen blir også mer aktuell ettersom batteriprisene fortsetter å synke.

Etter hvert som skipene elektrifiseres, vil det også være behov for batterier for å gi nok spenning til å lade batteriene mens skipet ligger til kai. Dette gjøres blant annet på batterifergen Ampere.

Leistad mener batterier er en spennende løsning som må brukes riktig.

– Det er vanskelig å se for seg at vi skal ha batterier på størrelse med vannkraftanlegg. Tanken er heller å ha mindre batterier på kritiske punkt ute i nettet, sier han.

Prosjektet Forus Ladested undersøker mulighetene for å bruke de parkerte elbilene for å støtte opp om nettet med V2G-teknologi. Bilde: Forus Parkering

Elbilbatterier støtter opp nettet

Det danske Parker-prosjektet demonstrerer hvordan elbiler kan brukes til å balansere strømnettet. Det dansk-tyske prosjektet CarpeDIEM gjør mye av det samme. Teknologien kalles Vehicle to Grid (V2G) og går enkelt forklart ut på at nettet kan tilføre og hente strøm fra batteriet etter behov.

Du trenger imidlertid ikke reise til Danmark for å finne prosjekter hvor dette undersøkes. Prosjektet Forus Ladested undersøker muligheten for å implementere V2G i et nytt parkeringshus som er under planlegging.

Ringeriks-Kraft er også blant dem som har fått Enova-støtte til en konseptutredning hvor man blant annet ser på batterilagring.

Rapport: Strømnettet må tåle mer ekstremvær

3. Alternative varmekilder

Det finnes ikke nøyaktige tall for hvor mye av effektbehovet som går med til oppvarming av bygg i Norge, forteller Leistad.

– Nordmenn dobler effektuttaket sitt på de kaldeste dagene på vinteren sammenliknet med om sommeren. Mesteparten av dette går til oppvarming, sier Leistad.

Dermed er det mye å hente på å finne alternative varmekilder.

– Dette går rett og slett ut på å varme opp huset med noe annet enn strøm fra nettet. For eksempel å utnytte biodrivstoff, solenergi, varmepumper og fjernvarme, sier Leistad.

Det er også mye å hente på å isolere husene bedre, mener direktøren.

– Da reduserer vi varmetapet. Vi rehabiliterer bygninger for 100 milliarder i året. Enova ser på muligheter for å bidra til at en del av disse pengene går til å redusere effektbehovet i nettet, sier Leistad.

Han mener det ikke er noe akutt behov for å redusere effektuttaket i strømnettet, men at dette er temaer de jobber med for å sikre nettet mot større utfall i fremtiden.