Kraftettselskapenes mareritt kan med ett bli deres fruktfat.
– Det forutsetter at flere fra automatiseringsindustrien melder seg på for å bidra til å utvikle smarte nett og et smartere kraftmarked, sier professor Bernt Bremdal ved Høyskolen i Narvik.
Marerittet kan komme når mange norske husstander plutselig har elbiler som skal lades om natta, samtidig som kona og ungene forventer varm dusj om morgenen og nystekte rundstykker til frokost. På taket har de installert et rimelig solcelleanlegg som sender kaskader av uforutsigbare kilowattimer inn på nettet når sola steiker om formiddagen og ingen er hjemme for å bruke all solenergien. Dette, som i går var netteiernes skremmende, men halvveis urealistiske fremtidsmareritt, er i dag plutselig blitt et reellt problem.
Nå jobber forskere og nettselskaper for å utvikle løsninger som kan snu dette problemet til deres fordel. Om de får strømkundene til å agere etter markedssignalene, kan plutselig forbrukerfleksibilitet bli et fruktfat av muligheter for både kunder og leverandører. Utfordringen er at uhyre få strømkunder har kunnskap eller engasjement nok til å utnytte mulighetene som ligger i å lade elbilen eller slå av og på varmtvannet på gunstige tidspunkter, eller om de skal bruke solenergien straks den produseres, lagre den lokalt eller sende den ut på kraftnettet.
Gevinsten for strømkundene ligger i lavere strømregning og nettleie. Gevinsten for nettselskapene ligger i et mer effektivt nett og reduksjon av nødvendige nettinvesteringer. Gevinsten for kraftselgerne ligger i at de kan selge når prisen for effekt er størst, når og dersom effektprising blir innført. Men for å få til dette, må forbrukeratferden automatiseres.
Les om: Hybridsystem gir økt energiutbytte
Automatisert mikromarked
Dette er kjernen i flere europeiske prosjekter, der noen ledes av norske forskningsmiljøer. Næringsklyngen NCE Smart Halden leder et nyetablert prosjekt kalt Empower, der hensikten er å skape automatiserte mikrokraftmarkeder. Et overordnet system skal sørge for at effektkrevende forbruk og solenergiproduksjon kan styres automatisk etter enkle algoritmer som baserer seg på oversiktlige kontrakter. Din solenergiproduksjon kan for eksempel enten sendes ut på nettet, lade naboens elbil eller lagres lokalt, alt etter hva behov og prisbilde tilsier.
– Dette vil flytte markedsmakt nedover i verdikjeden, mot forbrukerne og de nye prosumentene, sier professor Bernt Bremdal. Han er prosjektleder og forskningskoordinator ved NCE Smart Energy Markets i Halden. «Prosumenter» er det nye begrepet for strømforbrukere som også produserer elektrisitet.
– Da må flere fra automatiseringsindustrien melde seg på. Vi har noen svært dyktige og innovative, men små aktører som bidrar blant annet inn i vårt prosjekt. I Europa har industrigiganten Siemens engasjert seg på det tyske energimarkedet, der små kraftprodusenter i form av sol- og vindenergi vokser og er blitt en betydelig faktor. Men det er fremdeles mye upløyd mark når det gjelder å optimalisere både lokalt forbruk og produksjon.
Mikro-SCADA
Sintef leder Cossmic, et annet stort EU-prosjekt som skal utvikle et «mikro-scada-system» som skal rede grunnen for at man i fremtiden skal kunne samkjøre kraftforbruket både i de enkelte bygningene, men også i hele nabolag.
– En viktig, teknologisk utfordring i prosjektet er å utvikle en god optimaliseringsalgoritme uten å kreve en sentral autoritet for nabolaget, sier seniorforsker Svein Olav Hallsteinsen hos Sintef Ikt.
– Vi ønsker at det skal være enkelt å etablere Cossmic i nabolaget. En annen utfordring er sikkerhet. Programvaren i de forskjellige enhetene skal kommunisere trådløst med en kontrollenhet i huset, og hus i nabolaget skal kommunisere via internettet. Samtidig må vi opprettholde en datasikkerhet som gjør det umulig å hacke systemet og dermed få adgang til sensitive data eller mulighet for sabotasje.
Styringen av strømbruken vil skje automatisk basert på regler satt opp av beboerne eller eierne av bygningene. Systemet vil sørge for at for eksempel ikke alle elbilene står til lading samtidig, men heller lades i sekvens. Det samme gjelder varme- og kjøleanlegg (varmtvannsberedere, vannbåren varme, frysere og kjølerom) og vaske- og oppvaskmaskiner. Solcelleanlegg skal på sin side kunne lagre overskuddsenergien i nye, smarte varme- og kjøleanlegg.
Mangler effekttariff
Et motiv med prosjektet er «peak-shaving», å jevne ut toppbelastningen i et nabolag. Mye av teknologien som skal bidra til dette finnes allerede. Det finnes frysere og vannvarmere som kan kommunisere med solcelleanlegg, slik at solcelleanlegget kan lagre overskuddsenergien i enten en senket temperatur i fryseren til for eksempel minus 25 grader celsius (det normale er minus 18 grader celsius) eller i en øket temperatur på en varmtvannsbereder fra 60 til 90 grader celsius. På samme måte kan vask av klær og oppvask sekvenseres, det er ikke alltid nødvendig å ta hele vaskeprogrammet i ett.
