Elbiler og solceller krever mer av strømforsyningen. Det håper Lyse å løse ved et smartere nett

Stavanger: Strømforbruket har endret seg. Vi har fått induksjonskomfyrer som trekker langt mer strøm enn en vanlig komfyr. Vi har fått biler som kjører på elektrisitet og ikke diesel. Vi har fått solceller, som også vil levere strøm tilbake i nettet igjen.

– Det nettet vi har er bygget for å transportere kraften fra vannkraftverket og ut til kundene. Én vei. Nå vil det gå begge veier. Nettet skal takle noe helt annet enn det opprinnelig var bygget for. Da må vi ha kontroll på det som skjer, sier Siri Torgersen Ravndal, avdelingsleder for smartgrid i Lyse, til Teknisk Ukeblad.

Den kontrollen skal Lyse få ved å kombinere data fra automatiske strømmålere (AMS) og et smartnett, med sensorer og kommunikasjon i nettstasjonene.

• Utdatert etter tre år: Nå snur de opp ned på hva et parkeringshus skal være

Automatisert og fjernstyrt

De siste tre årene har Lyse jobbet med å bygge om 31 nettstasjoner. Seks i Sandnes og resten spredt utover sentrumsområdet i Stavanger.

De er blitt utstyrt med den nyeste teknologien for instrumentering og kommunikasjon og er blitt helautomatisert.

Det er installert ulike sensorer for blant annet å oppdage feil tidlig og stasjonene kan overvåkes og fjernstyres fra driftssentralen.

I prosjektet får Lyse Elnett teste ut smartgrid-teknologi, kombinert med nye automatiske strømmålere hos kundene i et større område.

– Målet er at vi skal få til en mer effektiv drift, med reduserte kostnader og bedre oppetid for kundene. Samtidig innebærer det å legge til rette for at kunder skal koble seg til med elbiler og det skal være mulig å ha solceller på taket, hvor småskalaprodusenter leverer strøm tilbake til nettet igjen. Da må vi ha kontroll på hva det betyr for oss, og da må vi ha teknologi som gir oss mer informasjon om nettet, forklarer Ravndal.

Samtidig ønsker nettselskapet å være teknologisk ledende og å være tidlig ute med å teste ny teknologi. De kjenner ikke til noen andre prosjekter i Norge som tester ut denne kommunikasjonsteknologien på nettstasjoner i den skalaen som de selv nå gjør.

Demonstrasjonsprosjektet gjøres sammen med ABB og er også støttet av Enova.

• Lyse: Her bygger de nytt kraftverk 1450 meter inne i fjellet

– Strøm blir mer og mer viktig

Vi står i en av de ombygde nettstasjonene i Stavanger sentrum, like ved Norsk oljemuseum. Den har nå fått kommunikasjon og sensorer, som gir flere hundre datapunkter, som sender inn oppdatert informasjon om selve stasjonen og om nettet til driftssentralen. Den er koblet opp med fiber, slik at det ikke er begrensninger på datatrafikken.

I selve transformatoren måles blant annet temperatur og oljenivå, gjennom en nyutviklet sensor levert av ABB. Slik de kan de oppdage feil på ventilasjonen eller en oljelekkasje tidlig, slik at de kan forhindre at det påvirker utstyret i nettstasjonene. Når for eksempel temperaturen overstiger en viss grense, for de melding på sentralen og kan sende folk ut.

– En nettstasjon står vanligvis og putrer og går for seg selv. Skal du se etter noe må du reise til den og kikke, påpeker Ravndal.

I tillegg kommer sanntidsdata som viser forbruk, effekttopper og ledig kapasitet i strømnettet. Dersom det oppstår en feil i området kan teknologien i en del av nettstasjonene på sikt sørge for automatisk omkobling slik at kunder likevel har strøm. Det er installert langt flere brytere, slik at det skal være mulig å koble om ved et par tastetrykk.

– Strøm blir mer og mer viktig for oss. Ved å overvåke at komponentene virker slik det er meningen at de skal, og ved å overvåke selve driften, så klarer vi å sikre strømforsyningen enda bedre, påpeker Ravndal.

Ved et strømbrudd vil de dermed kunne gi strømmen tilbake til de aller fleste kundene langt raskere. I tillegg har de langt mer nøyaktig informasjon om hvor en feil befinner seg, ned til det spesifikke kabelstrekket. Dermed vil feil kunne utbedres langt raskere, uten at montørene må gå i timevis for å lete etter feilen.

– Dette har vi erfart spesielt i Sandnes, hvor nettstasjonene i prosjektet er plassert i litt mer grisgrendte strøk, hvor det er mange linjer og hvor linjer oftere faller ut. Nå ser vi raskt hvor feilen er og kan koble om raskt, sier smartgrid-lederen.

• Stort prosjekt: Slik skal Stavanger skape smarte byer i Europa

Fjernstyring skal spare kostnader

Prosjektet vil også gi bedre oversikt over belastningen i området enn tidligere, og det gir bedre grunnlag for å beregne ledig kapasitet når nye kunder vil knytte seg til strømnettet. Løsningen kan også redusere energitapet i strømnettet betydelig.

Prosjektet skal også bidra til å redusere kostnader, ved at mye av overvåkningen og omkoblingen kan fjernstyres. De må ikke fysisk sende ut montører for å lete etter feilen, før det er konkrete feil som skal fikses.

Så vil selskapet ta kost-nytte-vurderinger på hvor mange og hvilke nettstasjoner som etter hvert vil få installert ny teknologi utenfor prosjektet.

– Vi kommer ikke til å installere like avanserte anlegg som vi har her overalt. Men de viktigste nettstasjonene, med mange eller viktige kunder og de som er viktig knutepunkt, de kommer til å få denne kommunikasjonen. Andre vil få forenklede løsninger, forklarer Ravndal.

Blant annet vil nettstasjonene i de store undersjøiske tunnelene som er under bygging i området, Ryfast og Rogfast, få den nye teknologien. Fra før har tunnelen i Rennfast fått installert fjernstyring.

• Automatiske strømmålere: Dobbelt så mange «el-overfølsomme» fikk fritak fra AMS-målere siste halvår

– Det blir vårt laboratorium

At valget om område falt på Stavanger sentrum er langt fra tilfeldig. Alle er koblet opp mot samme trafostasjon og er dermed i et samlet nett på et begrenset geografisk område, med mange stasjoner samlet i ett nett.

– Det blir vårt laboratorium. Nå kan vi teste ut ny teknologi her, se hva som fungerer og hva som er nyttig, før vi tar det videre ut i nettet, poengterer Ravndal.

Selve ombyggingen var heller ikke bare enkel, spesielt ikke i trange sentrumsgater. Her måtte de ta hensyn til trafikk, til hoteller og restauranter med gjester og folk som er ute på byen. Mye arbeid ble dermed gjort om natten.

– Du må avtale når vi kan koble av strømmen, på det meste måtte det gjøres tre ganger per nettstasjon. Det var ikke like populært blant alle som driver i sentrum. Men vi har tilpasset så godt vi kunne, forklarer hun.

Mange av nettstasjonene er dessuten små og gamle, flere av dem fra 50-tallet. De nye anleggene er dessuten større, noe som har krevd mye ombygging.

– Samtidig har vi nå fått brukt anledningen til å rydde opp og få sikrere nettstasjoner, understreker hun.

En del av prosjektet er dessuten en pilot med 30 næringskunder. Det blir gjort en energianalyse og utarbeidet en rapport som danner grunnlaget for å se på tiltak som kan redusere forbruk og effekt.

Energiforbruket blir også sammenlignet med tilsvarende bygg.

– Det går ofte på at de ikke skur av ventilasjonsanlegget. Hadde de bare skrudd av ventilasjonen når de gikk hjem, så hadde de brukt mye mindre strøm. Det er små enkle ting de kan gjøre for å redusere forbruket. Hensikten er å finne ut om det har en effekt den typen rådgivning, påpeker Ravndal.

• Enova snur: Nå kan du få støtte til solceller på hytta

Legger til rette for smartby og datasentre

Etter at ombyggingen av nettstasjonene var ferdig rundt årsskiftet, gikk de over i demonstrasjonsperioden. Over to år skal de jobbe med å utnytte dataene best mulig og samordne dem med data fra andre systemer, for å kunne forbedre egne arbeidsprosesser.

I alt får de nå inn enorme mengder data. Parallelt jobber de dermed med å bygge god it-arkitektur for å kunne analysere data effektivt, og for å finne hvilke andre områder dataene kan være nyttige på, noe de gjør i samarbeid med ABB.

– Dette henger også sammen med smarte byer. For å få en smart by trenger du smart infrastruktur, med et nett som er stabilt og kan levere det som trengs. det samme gjelder for alle datasentrene som nå etableres, understreker smartgrid-lederen.

I tillegg har de jobbet mye med å sikre nettet.

– Vi ønsker å ikke risikere at noen klarer å hacke seg inn i systemet. Skulle de klare å komme seg inn i driftskontrollsystemet, så vil det være mulig å skru av strømforsyningen, sier hun.

• Nettet overbelastes, lamper blinker og sikringer ryker: Elbilen pekes ut som syndebukk

Får testet teknologien i en reell setting

ABB har vært med i prosjektet fra starten, og har levert de høyspente bryteranleggene som står i alle de ombygde nettstasjonene, i tillegg til lavspentbrytere.

– Dette er et viktig og spennende prosjekt for oss i ABB. De komponentene vi leverer har vi utrustet med smartteknologi i form av fjernstyring og overvåkning. Det er det største prosjektet i Norge der vi kan demonstrere dette som en helhet, og vi får en veldig god demonstrasjon av vårt utstyr og hvilke muligheter som finnes ved å ha denne typen funksjonaliteter i distribusjonsnettet, sier Stian Reite, produktsjef for smartgrid i ABB, til Teknisk Ukeblad.

ABB utvikler og produserer bryteranleggene sine i Skien, men 90 prosent av produksjonen går likevel til utlandet. Derfor er det ekstra nyttig med et slik pilotprosjekt i Norge.

– Vi er veldig interessert i slike prosjekter, det er viktig for vår produktutvikling og verdiskapning. Det betyr at vi kan tilegne oss kunnskap om hvordan utstyret vårt fungerer i en reell setting. Vi har jo produktutvikling med tester på laboratorium, men det er ikke det samme som reell erfaring, påpeker han.

• Om to år kan det bli dyrt å bruke mye strøm på kort tid: – Det eneste hjemmebatteriet tilpasset det norske strømnettet

Bryteranlegg uten klimagass

ABB har i tillegg levert systemet i driftsentralen til Lyse.

– Alle disse smartnettfunksjonalitetene, med sensorer som henter inn my informasjon fra nettet, disse må bearbeides et sted. Sentralen må kunne utnytte informasjonen på en god måte, slik at Lyse kan drifte nettet sitt på en mer effektiv måte. Når vi har denne typen utstyr ute i nettet så er det en naturlig forlengelse å utvikle funksjonaliteten inne på sentralen også, sier Reite.

Lyse er også de første i Norge til å teste ABBs nyutviklede bryteranlegg, som ikke inneholder gassen SF6, som ifølge Miljødirektoratet, er blant de mest potente klimagassen man kjenner til.

– I slike kompakte anlegg så brukes gassen som brytermedium inne i gasstanken. Vi har utviklet anlegg som ikke bruker denne gassen, men heller tørr luft. Vi har satt opp noen slike anlegg i dette prosjektet også, for å demonstrere bruken av helt ny teknologi, forklarer han.

• Dersom alle bygg i Norge fikk solceller: Kunne dekket det årlige strømbehovet til nesten 1,4 mill. husstander