Energimyndigheten har nyligen sjösatt det ambitiösa forskningsprogrammet Framtidens elsystem, som består av olika flera olika delprojekt. Gemensamt för projekten är att de ska belysa utmaningar kopplade till elproduktion och användning samt framtidens elnät.
Av: Simon Matthis
Forskningsprogrammet vänder sig till såväl universitet och högskolor som till offentlig sektor, privata företag och institut. Dessa kan söka medel från programmet, som har 552 miljoner kronor att fördela under programperioden.
Programmet sträcker sig från 2022 till 2027, men det är möjligt att det förlängs. Allt beror på hur Energimyndighetens uppföljningar och utvärderingar vartannat år faller ut. Energimyndigheten utesluter inte ens att programmet avvecklas i förtid.
Ska främja elektrifiering
Lejonparten av medlen inom programmet kommer att avsättas för utlysningar, både nationella och internationella sådana. För att underlätta genomförande av programmets resultat har ett särskilt stödprojekt initierats, där tanken är att programmets olika projektdeltagare ska mötas och dela sina idéer med varandra, med målet att nå maximal spridning av vad man kommit fram till i projekten.
En grundbult i programmet är att det ska främja elektrifieringen av olika sektorer. Samtidigt ska det verka för ett elsystem som är tillförlitligt, konkurrenskraftigt samt ekologiskt och socialt hållbart. Elnäten pekas ut som nyckeln för utvecklingen mot en allt större andel förnybar elproduktion och ökad elektrifiering. I och med större variationer i produktion och användning av el uppstår också behov av flexibilitet och lagring i elsystemet.
Utfallsmål
För ett väl fungerande elektriskt energisystem och för att nå energi och klimatmålen framhåller Energimyndigheten att det ”behövs en kombination av ny teknik, nya metoder för byggande, underhåll och drift av elnäten och elproduktion, utveckling på elmarknaden”, liksom anpassning av regelverk. Och myndigheten betonar dessutom att det är ”av stor vikt” att ett systemperspektiv tillämpas på hela energisystemet.
Så kan flexibiliteten i elsystemet öka
Nyligen beviljade Energimyndigheten stöd till 12 forskningsprojekt inom ramen för utlysningen ”Bidra till utveckling av framtidens flexibla elsystem”.
Flexibilitet kan bidra till ökat utrymme i elnätet, menar man, och det ger också användaren en större möjlighet att påverka sin egen elanvändning.
– Projekten som vi finansierar belyser frågeställningar hos olika flexibilitetsresurser i elsystemet, såsom efterfrågeflexibilitet och energilagring, och kommer att kunna bidra till utvecklingen av framtidens elsystem, säger Andreas Gustafsson, forskningshandläggare på Energimyndigheten.
Projekten får dela på 63 miljoner kronor.
DE 12 PROJEKTEN ÄR:
Sektorkoppling och verksamhetsforskning för miljömässig hållbarhet:
Effekter på klimatutsläpp, energipriser och ekonomisk nytta som en följd av Nordens energiomställning
Projektet berör frågeställningar kring ökat elbehov inom bland annat stålproduktion (vätgas) och nya industrier (tillexempel batteriproduktion), samspel med intermittent förnybar elproduktion samt värmesektorn. Transmission framhålls som en viktig aspekt.
Projektet undersöker möjliga oväntade och oönskade effekter av denna omställning och hur fler marknadsdeltagare ska kunna och vilja bidra till omställningen.
Koordinator: Stockholms universitet
Beviljat stöd: 4 949 380 kronor
Frigörande av nätkapacitet och flexibilitet utifrån simulerad aggregerad solkraftsproduktion som tar hänsyn till individuella systems orientering
Projektet går ut på att utvärdera hur nyligen utvecklade fjärranalys och maskininlärningsmodeller, som ger ny kunskap om alla solcellsanläggningars exakta plats och orientering inom ett område, kan skapa värde för elnätsägare och aggregatorer.
Utifrån denna nyförvärvade kunskap kommer aggregerad total producerad historisk solkraft kunna simuleras och med denna data kan den faktiska utjämningseffekten kvantifieras. Projektet ska ligga till grund för utformning av förslag på mekanismer som ger incitament till lokal flexibilitet via en aggregator.
Koordinator: Becquerel Sweden AB
Beviljat stöd: 1 629 816 kronor
iEVsFLEX: Integrering av e-mobility i elnätet för hög flexibilitet genom AI och digitalisering
Projektet ska svara på hur flexibilitetspotentialen i transportsektorn från både stora och små aktörer ska kunna maximeras samtidigt som alla parter (privata, kommersiella, industriella, distributionssystemoperatörer, aggregatorer) kan dra nytta av flexibiliteten.
Projektet ska även svara på hur elfordons flexibilitet skulle kunna mildra effekterna på den begränsade nätkapaciteten och samtidigt öka den gröna elektrifieringen av transport- sektorn.
Koordinator: Mälardalens Universitet
Beviljat stöd: 8 470 810 kronor
Flexibel fjärrvärme: Ökade möjligheter för fjärrvärmebolag att agera på balans-marknaderna
Projektet ska besvara vilken roll och vilket värde fjärrvärmen kan bidra med på flexibilitet-marknaderna ur ett systemperspektiv genom energisystemmodellering.
Det ska även bidra till att öka fjärrvärme-bolagens möjligheter och vilja att agera på balansmarknaderna genom att utveckla och verifiera en verktygsprototyp. Koordinator: IVL Svenska Miljöinstitutet
Beviljat stöd: 3 270 713 kronor
Acceptansgräns för ny produktion och förbrukning i transmissionsnät med flexibilitetslösningar
Projektet ska vidareutveckla den nuvarande metoden för beräkning av begränsningar i att ta emot ny förbrukning och produktion för att kunna tillämpa den för flexibla transmissionsnät.
För att illustrera metoden kommer ett realistiskt och verklighetsnära exempelnät, med tre olika flexibilitetslösningar (dynamisk belastningsförmåga, stokastisk driftsäkerhet och flexibilitetsmarknader) att tas fram.
Koordinator: Luleå tekniska universitet
Beviljat stöd: 5 996 208 kronor
Hemmens roll i ett automatiserat elnät - ett normkritiskt perspektiv
Projektet ska med hjälp av designforskning genomlysa maktstrukturer i hemmet och hur de i sin tur påverkar målkonflikter mellan ekologisk och social hållbarhet.
Projektet ska bland annat undersöka hushållens upplevelse av smart teknik och smarta styrsystem.
Koordinator: Kungliga tekniska högskolan
Beviljat stöd: 7 659 374 kronor
Säkra energigemenskaper: Skyddad datainsamling och datadelning för efterfrågeflexibilitet på Dansmästaren
Projektet ska utveckla ett ramverk för mikronätshantering baserat på personaliserbara belastningsmodeller tillsammans med integritets- bevarande maskininlärningsmetoder. Den föreslagna metoden kommer att demonstreras på Dansmästaren, ett mikronät och testbädd för forskning i Uppsala.
Energimyndigheten menar att mikronät bidrar till efterfrågeflexibilitet genom att förena ägare av elektriska fordon, hushåll, företag och mikroproducenter i energisamhällen. Dock kräver flexibilitetshantering av sådana mikronät att en heterogen grupp av producenter och konsumenter delar privata data, vilket är problematiskt ur integritets och cybersäkerhetssynpunkt
Koordinator: Uppsala universitet
Beviljat stöd: 8 967 975 kronor
Fyrbodal för framtidens flex
Projektet avser att ta fram kunskap för främjande av flexibilitet inom lokal och delregional samhällsplanering. Man ska utveckla och testa modeller, metoder och processer för flexibilitetslösningar i befintlig infrastruktur, verksamhet, industri och bebyggelse.
Projektet kommer att bidra till nya flexibilitetslösningar, inklusive samhällsmodeller.
Koordinator: Innovatum Progress AB
Beviljat stöd: 4 859 899 kronor
Potential, värde och målkonflikter för nya flexibilitetsresurser
Projektet ska analysera olika aktörers incitament, hur olika användningsområden för flexibilitet samspelar samt vilka målkonflikter som finns mellan dessa.
Projektet förväntas bidra med ny kunskap, underlätta investeringsbeslut och analyser, frigöra mer flexibilitet till elsystemet samt bidra till att flexibilitetsresurser utnyttjas
mer effektivt.
Koordinator: Power Circle AB
Beviljat stöd: 1 626 571 kronor
Ökad flexibilitet med optimerad styrning av energiresurser i lokala energisystem
Projektet ska undersöka hur användningen av energiresurser i lokala energisystem kan optimeras utan avkall på försörjningstrygghet eller leveranskvalitet.
Resultaten förväntas kunna bidra till utveck-ling av produkter med optimerad styrning av energiresurser och för utveckling av effektiva styrmedel och marknadsmodeller för ökad flexibilitet i elsystemet.
Koordinator: Luleå tekniska universitet
Beviljat stöd: 8 972 148 kronor
Elbilars potential att bidra med frekvens-reglering
Projektets ska studera elbilisters praktiska möjligheter att upplåta sina batterier till frek-vensreglering genom vehicle-to-grid (V2G).
Med hjälp av V2G öppnas nya möjligheter för att på ett resurseffektivt sätt balansera elnätet med hjälp av den snabbt växande elbilsflottan. Potentialen är dock beroende av att elbilister upplåter sina batterier till frekvensreglering och här finns flera osäkerheter kring praktiska möjligheter, ekonomisk lönsamhet och risker för att batteriet slits.
Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
Beviljat stöd: 3 244 725 kronor
SågFlex - elflexibilitet på sågverk
Projektet ska ge sågverk och leverantörer kunskap om hur de tillsammans kan bidra till utveckling av framtidens flexibla elsystem.
Projektet ska visa hur sågverk kan använda ellagringstekniker, flexibilitetstjänster och avancerad digitalisering för att möjliggöra förbättrad produktionsplanering och därmed reducera sina eleffektkostnader.
Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
Beviljat stöd: 3 393 000 kronor