Solceller på taket av bygningene kobles mot et likestrømsnett mellom flere boliger, slik at overskuddsenergien kan utnyttes bedre.
Solceller på taket av bygningene kobles mot et likestrømsnett mellom flere boliger, slik at overskuddsenergien kan utnyttes bedre. (Bilde: Jörgen Appelgren)

Likestrøm

Kobler bygninger sammen i likestrømsnett, for å kunne utnytte overskuddsenergi fra solceller

Flere prøveprosjekter på gang i Sverige. 

  • Solenergi

Stadig flere ser fordeler i å bruke likestrøm. I pilotprosjekter i Uppsala og Kungsbacka kobles flere bygninger sammen i likestrømnett før å øke egenbruken av solstrøm.

Nesten all elektrisitet som produseres, overføres og brukes i verden er vekselstrøm. Slik har det vært siden slutten av 1800-talet, da vekselstrømmen vant kampen over likestrømmen.

I løpet av de siste årene har likestrømmen fått en renessanse, og på Uppsala Science Park installeres nå ett likestrømnett mellom fire bygninger.

Årsaken er de solcellene som allerede glinser på takene til tre av husene, for solcellepaneler genererer likestrøm.

Likestrømnett til overskuddsenergien

Den kjølige vårdagen da Ny Teknik besøker området pågår det montering av solceller på den minste av de fire bygningene.

– Huset har et stort tak som egner seg godt til solceller. Men det er et ganske lavt forbruk av boligstrøm her, så solcelleanlegget kommer til å generere et stort overskudd, forteller Ulf Näslund, som er teknikksjef på Vasakronan i Uppsala.

Vasakronans prosjekt i Uppsala

Likestrømnettet skal settes i drift om omtrent en måned. Lengre fram er det meningen at det skal kompletteres med et energilager med litiumionebatterier, i første omgang med en kapasitet rundt 20 kWh, for å kunne lagre overskuddsstrøm fra solcellene slik at den kan benyttes om natten.

Kostnaden for likestrømnettet beregnes til 500 000 kroner.

Solcellene på de fire husene vil ha en sammenlagt toppeffekt på rundt 225 kW.

Takket være det nye 760 volts likestrømnettet skal overskuddet kunne brukes i de andre tre bygningene.

Tanken er ganske enkelt at mer av solstrømmen som genereres her skal benyttes lokalt i stedet for å mates ut på nettet.

Det skal gi besparelser, i henhold til Vasakronans beregninger. Her på området har flere forskningsbaserte bedrifter kontorlokalene sine, og en del driver produksjon av artikler. Kjølemaskinene som skal holde temperaturen nede i både bygninger og produksjonsprosesser er energi- og effektkrevende.

Fordeles etter behov

Likestrømsnettets kjerne er en vekselretter (inverter) fra Ferroamp. Det er et svart skap som fungerer som en bro mellom husets vanlige vekselstrømnett og det nye likestrømnettet. Vasakronans Ulf Näslund viser kablene som straks skal kobles inn.
Likestrømsnettets kjerne er en vekselretter (inverter) fra Ferroamp. Det er et svart skap som fungerer som en bro mellom husets vanlige vekselstrømnett og det nye likestrømnettet. Vasakronans Ulf Näslund viser kablene som straks skal kobles inn. Foto: Jörgen Appelgren

Ved å koble sammen de fire husene i likestrømnettet, kan både energi og effekt fra solcellene fordeles mellom husene etter behov. Dermed trenger ikke Vasakronan å kjøpe like mye energi og effekt fra strømnettet som tidligere.

Bedriften regner med en årlig besparing på rundt 30.000 kroner.

– Effekt kommer til å koste veldig mye i framtiden, så vi har en ambisjon i bedriften om å halvere effektbehovet vårt. Dette er en testbedrift, men vi er svært nysgjerrige på hvordan det vil fungere, sier Vasakronans teknikksjef Nicklas Walldan.

I kjelleren til et av husene ser vi på kjernen til likestrømnettet; en vekselretter (inverter) fra Ferroamp. Det er et svart skap som fungerer som en bro mellom husets vanlige vekselstrømnett og det nye likestrømnettet. Den kan omdanne likestrøm til vekselstrøm og vice versa i henhold til husets behov.

Skapet rommer også styresystemet til likestrømnettet, og det skal sørge for at bygningene først og fremst bruker solstrøm. I andre rekke skal elektrisitet fra nettet føres inn i husene.

Sveriges første

Ifølge Ferroamp er prosjektet til Vasakronan i Uppsala det første i Sverige der flere bygninger kobles sammen i et eget likestrømnett.

– Det er en svært kostnadseffektiv metode for å ta bedre vare på solenergien, sier administrerende direktør Björn Jernström ved Ferroamp.

Med et likestrømnett blir det enklere å styre i hvilken retning energien skal flyttes enn om man hadde bygd et isolert vekselstrømnett.

– Energien strømmer i den retningen der spenningen er lavest. Et vekselstrømnett hadde krevd betydelig mer komplisert kraftelektronikk og flere omvandlingstrinn som hadde gitt energitap, sier Björn Jernström.

Før å redusere omvandlingstapene i de fire bygningene har Vasakronan planer på å la ventilasjonsaggregatene drives direkte av likestrøm.

– Det vet vi fungerer, og utfordringen dreier seg mer om sertifisering og garantier. Det er ikke så mange produsenter som sertifiserer utstyret sitt før likespenning, sier Björn Jernström.

Balanse mellom produksjon og forbruk

Datahaller i bresjen for likestrømdrift

De aller første strømnettene var basert på likestrøm, men vekselstrømteknikken skjøt fart på slutten av 1800-talet, først og fremst på grunn av muligheten for å overføre elektrisitet over lengre strekninger.

I løpet av de siste 50 årene har likestrøm kommet tilbake i form av høyspent likestrøm, HVDC (high voltage direct current), som brukes til punkt til punkt-forbindelser over store avstander, for eksempel i nedgravde kabler. Gotland fikk en HVDC-lenke allerede i 1954.

Nettstedet Ny Teknik har også tidligere beskrevet trenden med likestrømnett i svenske bygg. Framfor alt datahaller har vært langt framme. For eksempel driver klesbedriften H&M deler av en hemmelig datahall med likestrøm. Selv Karlstad kommune og Energimyndigheten i Eskilstuna driver servere på likestrøm.

I Fjärås utenfor Kungsbacka pågår et lignende prosjekt. Der bygger Eksta Bostads et likestrømnett mellom fire nye bolighus. Akkurat som i Uppsala er hensikten å øke det egne forbruket av solstrøm og unngå å mate ut overskuddsstrøm på nettet.

– Problemet har vært å balansere produksjon og forbruk. Når sola lyser som mest vil man flytte energien dit den trengs mest, sier Niklas Christensson, som jobber med energispørsmål på Eksta Bostads.

I prosjektet ligger det også at man skal undersøke mulighetene for å inkludere en nærliggende førskole og et eldresenter i likestrømnettet i framtiden.

– Det ville være ideelt å sende energien til førskolen der man har storkjøkken i gang midt på dagen, sier Niklas Christensson.

Flere likestrømsprosjekter

Også boligbyggerlaget Viva i Göteborg, som bygges av Riksbyggen, får et internt likestrømnett for å øke egenforbruket av solstrøm. Der skal utbrukte bussbatterier brukes til energilagring. En fordel med likestrømnettet der er at det blir enklere å blande ulike typer batterier.

Likestrom-grafik-ny-teknik.
Likestrom-grafik-ny-teknik. Illustrasjon: Jonas Askergren/NyTeknik

Et annet likestrømnett finnes i testhuset «Hus uten stikkontakt» utenfor Sigtuna. Huset har fremdeles også et vekselstrømnett som blant annet forsyner dusjen med strøm.

Trenden med likestrømnett får ekstra fart grunnet prisnedgangen på solceller, batterier og elbiler. Dessuten drives mange vanlige elektriske produkter av likestrøm, for eksempel bærbare pc-er, mobiler og led-lamper.

Derfor begynner stadig flere å undersøke muligheten for å benytte likestrøm direkte.

Utenfor Ålborgs universitet i Danmark har et mindre demonstrasjonshus blitt bygget med et internt likestrømnett, men huset er også tilkoblet vekselstrømnettet. Josep Guerrero, som forsker på mikro-nett på universitet, forteller at forskerne ble forbløffet over at mange husholdningsapparater fungerer med likestrøm uten noen tilpasninger.

I trappehuset på Uppsala Science Park spår Nicklas Walldan at Vasakronan kommer til å ha ett hus med bare likestrøm innen fem år.

– Det ville vært interessant å forsøke. I alle fall på et kontor, sier han.

Artikkelen ble opprinnelig publisert på Nyteknik.se.

Kommentarer (12)

Kommentarer (12)