26 februari 2019 En byggnad anpassad för framtidens energisystem? Den kan man hitta i garaget till Stockholm Waterfront hotell och konferens i form av ett islager. Det är ett av flera sätt att skapa ett flexiblare och slankare energisystem. Läs hela artikeln här som pdf.
Text: Fredrik Lundberg
Smarta elnät är inte nödvändigtvis en massa abstrakta modeord. Det kan också vara 250 ton is garageplanet i Stockholm Waterfront, känt för sin taggiga siluett, ett stenkast från centralstationen och Stadshuset.
Det minskar eleffektbehovet för kyla med ca 500 kilowatt , enligt Ingmar Holmström, Creanova, som konstruerade kyl- och värmesystemet. Andra sätt att anpassa förbrukningen efter tillgången på el, som att minska den när det är ont om el och öka den när det är gott om el, är hetvattenpannor, batterier och själva husen som lager för värme och kyla.
År 2021 har Sverige på några år stängt fyra kärnkraftsreaktorer. De ersätts, med råge, av vindkraft. 2021 får vi mer än 20 procent av vår el från vind. Problemet att balansera vindkraften är inte så stort än, eftersom vattenkraften jämnar ut toppar och dalar, både för annan produktion och förbrukning. När det blåser bra, eller elförbrukningen är låg, stiger nivån i vattenmagasinen. Vid hög förbrukning och svag vind forsar vattnet fortare genom turbinerna. Om vinden är jämn så minskar vattenkraften på varje natt och på helgerna, och ökar på vardagarna.
Lika mycket vindkraft som kärnkraft
I effekt har Sverige nu (början av 2019) ungefär lika mycket vindkraft som kärnkraft. Det har aldrig lett till att det blivit mörkt vid stiltje eller till att frekvensen i nätet blivit alldeles för hög vid god vind. I Danmark har det däremot flera gånger hänt att man fått ”negativa priser” och även fått styra ner vindkraftverk när det inte gått att få avsättning för all el. Tysklands stora men ojämna export av el, särskilt solkraft, har lett till konflikter med grannländer. I hela vår omvärld är utvecklingen densamma. Baskraft – fossil och kärnkraft – ersätts med förnybart. Svensk-norsk vattenkraft kan balansera mycket, men inte hur mycket som helst.
Sverige har direkta elförbindelser med Norge, Finland, Danmark, Tyskland, Polen, Litauen och via Norge också snart med Storbritannien och Nederländerna.
Danmark får 2021 år 63 procent av sin el från vind, enligt Energistyrelsen, och får redan nu 3 procent från solen. I Norge byggs Europas största vindkraftspark på land. I Tyskland stängs all kärnkraft – nästan 10 gigawatt – och en stor mängd kolkraft till 2022 och ersätts av sol – redan mer än 40 gigawatt — och vind. Det brittiska nätet kopplas ihop med Norden genom en kabel 2021. Storbritannien har stängt nästan all sin kolkraft och minskat kärnkraften, och är störst i världen på havsvindkraft, och den byggs snabbt ut. Även i Polen och Litauen växer vindkraften. I Finland byggs en kärnkraftsreaktor som ska vara i drift 2020, men annars är trenden klar: det blir mer variabel, väderberoende kraft. Solkraften växer exponentiellt, från ännu låg nivå i Sverige.
Trångt på nätet
Balansproblem i storkraftsnät kan leda till mycket större prisvariationer i framtiden. Det finns ännu inga stora kapacitetsproblem på nationell nivå, och där förstärks nätet. Däremot finns det kapacitetsproblem på lägre nivå, och löser man dem där så kan man undvika problemen på hög nivå.
-När Amazon startade sin stora serverhall i Eskilstuna hösten 2018 var det fullt på nätet, noterar Joachim Lindborg, teknisk chef vid Sust (Sustainable Innovation), som driver utvecklingsprojekt energi och nät, bland annat Väx-El (växlande effektreglering) i ett villaområdet i Björklinge norr om Uppsala. Där är 377 villor med värmepumpar ihopkopplade med styrsystem som kan styra bort effekt när den behövs som bäst . Systemet kunde testas i vintras, då toppförbrukningen i Sverige inträffade kl. 08-09 den 28 februari. Den var 26 700 megawatt.
-Just då var 250 villor anslutna, och vi kunde styra bort 1-2 megawatt, säger Joachim Lindborg.
Det finns bortåt en miljon villor med vattenburen elvärme inklusive bergvärme, så där skulle man kunna frigöra 4-8 gigawatt effekt. Som jämförelse ger Forsmarks tre reaktorer 3,3 gigawatt. Med max en grads temperatursänkning kan en del villor klara tre timmar, andra bara en halvtimme.
-Om man i ett nödfall får sänka med två grader blir det dubbelt så mycket.
Det finns stora samhällsekonomiska vinster med att undvika för stora och för tidiga investeringar i nya kraftverk, ledningar och nät. Många har föreställt sig att marknaden skulle lösa problemet automatiskt, för el blir dyrare när det är ont om den. Men det tror ingen Husbyggaren talat med. Uppdelningen i elräkning mellan elleverantör och nät ställer nämligen till det. Det är inte så svårt att styra en värmepump efter timpriset på Nordpool. Men dels ger det inte så stort incitament för en villakund.
-Några hundralappar per år, säger Joachim Lindborg. Dels finns det tröskeleffekter.
-Vi har tittat på möjligheten att 100 000 värmepumpar slår av och på samtidigt, precis vid timskiften. Dels ger det en störning på hela elnätet. Dels slår det sönder elmarknaden, för om de styrs efter elpriset nästa dag och slås på billigaste timmen då blir det inte billigt. Och om värmepumparna är på samma fysiska plats och slås på och av efter Nordpoolspriset, då går säkringen i det lilla nätet. Den som har elbil och kommer hem klockan fem ska helst inte starta elbilsladdningen samtidigt som alla slår på spis och mikro, resonerar Joachim Lindborg.
Vem bestämmer?
-Det är inte svårt att styra när allt är uppkopplat. Inte tekniskt. Det svåra är vem som bestämmer, säger han. Elhandlarna kan göra många lösningar både vad gäller teknik och avtal, men bryr sig inte om hur det påverkar det lokala elnätet. Nätägaren får inte göra något bakom mätaren. Om nätägaren ställer ett batteri hos dig är det egentligen mot lagen. Vad nätägaren kan göra är att ge en bättre tariff om du går med på att bli styrd, säger Joachim Lindborg
I dagsläget i Björklinge har Väx-El kopplat upp hus och lagt in en tjänst till nätägaren att kunna styra ner värmen.
-Kunden får styrsystem gratis mot att vi får styra. Det ger bättre komfort, jämnare temperatur och viss energibesparing, för vi styr mycket bättre.
-Nätägaren kan ge en bättre tariff om du går med på att bli styrd. Det kanske bara behöver hända en gång per år att du får så mycket sänkt temperatur att det märks. Målet är att ingen ska märka att vi styr., säger Joachim Lindborg
Branschen är lite långsam. Den utmanar inte så gärna för det kan bli dyrt, menar Joachim Lindborg.
-Men det kan ändras. Energimarknadsinspektionen EI prövar om permanenta tariffer, men man kan göra tidsbegränsade experiment utan att be om det först. Det är en hög frihetsgrad, säger han.
I projektet har man nyligen också lagt in laddstolpar och batterier för sju hus. Husbyggaren: Kan batterier verkligen löna sig?
-Det beror på. Vi testar ett t. ex. 10 kWh-batteri och det kostar 100 000 kronor plus, och det den lagrar är värt 12 kronor per gång. Så det går ju inte ihop, även om batterierna går ner i pris.
Batterier ger flera fördelar
-Men om man sätter in ett batteri istället för att säkra upp från 16 till 20 eller 20 till 25 ampere, då finns kanske en tidigare potential, säger Joachim Lindborg.
-Batterier är också duktiga på frekvensreglering, och där finns det pengar från Svenska Kraftnät, säger Joachim Lindborg.
Att batterier är bra på att stabilisera nät instämmer Stina Albing, kommunikatör vid E.On Nät entusiastiskt i. Hon visar det med en graf :
På Österlen, i byn Simris nära Simrishamn, driver Eon Energidistribution ett Lokalt Energisystem, där man använder hela 800 kW batteri (under våren 2019 ännu mycket mer) tillsammans med befintligt vindkraftverk och solceller och en generator som drivs på biodiesel. Där finns också styrning av flera värmepumpar, varmvattenberedare samt hushållsbatteri hemma hos de 21 hushåll som valt att aktivt ansluta sig. Projektet hjälper till att kapa förbrukningstoppar och sprider ut lasterna.
Stina Albing, E.on
-Kunden blir kompenserad för de kilowattimmar vi lånar, säger Stina Albing.
Flex ersätts med lägre taxa
De som aktivt deltar får 100 kronor i månaden i avdrag på den fasta elnätsavgiften sänkt nättaxa. Det som testas är ett mikronät med 100 procent förnybar el. Simris drivs med jämna mellanrum i ”ö-drift”. När man kopplar bort sig från yttre nät, planar variationerna i spänning och frekvens ut på ett slående vis. När Eon presenterade projektet för byn höjdes röster för att man skulle kapa ledningen helt och hållet, berättar Stina Albing. Men det hade krävt ännu större batteri.
Husbyggaren: Varför gör ni (E.On Nät) detta?
Stina Albing skrattar:
-Sverige är kanske inte optimalt för just ö-näts delen i projektet eftersom vi har ett bra utbyggt elnät redan. Men Eon är verksamt också i andra länder och det finns avlägsna byar där det är jättedyrt att dra nytt nät.
-Det är också en trend att vara självförsörjande och att använda förnybar energi, och det gäller i allra högsta grad i Sverige.
-Vindkraft och solceller är annorlunda än den energi vi är vana vid, och vi behöver transformera om den så att den blir stabil.
Projektet, som får visst stöd av EU, är nu ungefär halvvägs.
-Huruvida det utvecklas till att bli en affärslösning går inte att säga än säger Stina Albing.
-Vi får in förfrågningar från kunder som vill bli självförsörjande. För vidare utveckling vill vi gärna ha beslutsfattarna med oss säger Stina Albing och pekar på att ellagen (från 1902) behöver justeras på ett bra och genomtänkt sätt. Artikeln fortsätter läs hela artikeln som pdf
Fredrik Lundberg
Frilansjournalist
