Måten vi produserer strøm på er i kraftig endring. Tradisjonelt har elektrisitetsproduksjonen foregått i store, sentraliserte kraftverk. Derifra blir strømmen sendt inn på transmisjonsnettet før den kommer til distribusjonsnettet og til slutt ut til kunden. Men produksjonen har blitt mer sammensatt enn som så.
Vi skal fortsatt ha de store kraftverkene, men etter hvert har det også kommet til mange småkraftverk (100 kW til 10 MW) som er koblet rett inn på distribusjonsnettet. I tillegg bygges det i økende grad ny fornybarproduksjon som solcellepaneler på bygninger. Stadig mer av energiproduksjonen skjer derfor nært, eller av, kunden. Vi sier gjerne at distribuert produksjon øker.
Verden trenger mer strøm, og at den kommer fra fornybare kilder som solceller er bra for klima. Men distribuert produksjon har noen utfordringer for nettet vårt. For eksempel kan det medføre mangel på overføringskapasitet, dårlig spenningskvalitet og andre tekniske utfordringer. Disse utfordringene kan kan imidlertid unngås ved god planlegging og drift av distribuert produksjon og ved bruk av energilager som batterier.
Integrasjon av batterier i distribusjonsnettet
Når distribuert produksjon fører til mangel på overføringskapasitet eller dårlig spenningskvalitet kan batterisystemer i flere tilfeller være den mest kostnadseffektive løsningen, sammenlignet med tradisjonelle nettinvesteringer som å oppgradere linjer, kabler eller transformatorer.
Det er mange måter batterisystemer kan bidra på i distribusjonsnettet. For eksempel kan de redusere hurtige og langsomme spenningsvariasjoner, redusere spenningsusymmetri, kutte effekttopper eller være viktige komponenter i mikronett. De kan dermed bli et nyttig verktøy når nettselskapene skal planlegge og drifte fremtidens distribusjonsnett.
I SINTEF forsker vi derfor på hvordan batterisystemer best kan integreres i distribusjonsnettet slik at vi får til en mer samfunnsøkonomisk planlegging og drift av strømnettet.
Plusskunder som en fleksibilitetsressurs
En plusskunde er en kunde som produserer strøm selv og som leverer strøm inn på nettet når de produserer mer enn de bruker. Typisk er dette husholdnings- eller næringskunder med solceller på taket.
Etter hvert som batterisystemer blir mer tilgjengelige forventer vi at plusskunder med energilager blir mer vanlig. Når de overproduserer strøm, kan de lagre den til strømmen trengs. Derfor kan plusskunder med energilager være viktige ressurser for resten av kraftsystemet.
Når det er underproduksjon av strøm (for eksempel fordi det blåser for lite, så vindturbinene ikke produserer nok) kan plusskundene sende strøm inn i nettet fra sine batterier. Dette er også med å sikre forsyningssikkerhet og leveringskvalitet i distribusjonsnettet.
Vi har imidlertid lite erfaring med plusskunder foreløpig, og det er fortsatt behov for mer forskning på hvordan forbruks- og produksjonsprofilen til disse kundene vil påvirke nettet.
Vi arbeider innen disse områdene:
- Spenningsregulering i nett med distribuert produksjon
- Styring av batterisystemer hos kunde og nettselskap
- Planlegging av fremtidens nett der distribuert produksjon og batterisystem hensyntas
- Modellering av fleksibilitet fra distribuert produksjon og batterisystem
Typiske oppdrag for oss er:
- Lastflytanalyser og dynamisk simulering av nett med distribuert produksjon og batterisystem
- Testing av komponenter og styring i Smartgridlaben
- Måling av spenningskvalitet med Elspec-målere
Hvem gjør vi dette for?
- Nettselskap
- Produsenter av batterisystem og styring av batterisystem
- Nettkunder med batterisystem og distribuert produksjon
