ES-04 Tilrettelegging for elektrifisering av tunge kjøretøy

Motivasjon og relevans

Elektrifisering av transport er et viktig tiltak for å redusere verdens klimagassutslipp. Norge har i stor grad valgt elektrisk når det gjelder persontransport, med en salgsandel på 85 % for elbiler i 2024. Imidlertid henger elektrifiseringen av tunge kjøretøy og lastebiler etter, med bare en salgsandel på 11 % for elektriske lastebiler og 23 % for elektriske langdistansebusser i 2024.

I den siste rapporten om “Klimatiltak i Norge mot 2030” peker Miljødirektoratet på tiltaket “100 % av nye lastebiler er elektriske eller biogass i 2030” som det nest viktigste klimatiltaket rangert etter reduksjonspotensial i perioden 2021-2030.

Mangelen på ladeinfrastruktur er en stor barriere for elektrifisering av kommersielle tunge kjøretøy. En koordinert innsats mellom ladepunktoperatører og distribusjonssystemoperatører er nødvendig for å bygge en ladeinfrastruktur på megawatt-skala som kan møte de norske transportørenes forventninger når det gjelder ladetilgjengelighet og kraft.

For å tilrettelegge for elektrifisering av tungtransport er det avgjørende å finne smarte løsninger for planlegging og drift av fremtidig ladeinfrastruktur, og sikre at overgangen til et helelektrisk samfunn er samfunnsøkonomisk optimal.

Bakgrunn

Den økte etterspørselen etter elektrisitet fra transport kan resultere i en betydelig belastningsøkning i det elektriske distribusjonsnettet. Dette utgjør en utfordring for elektrifiseringen av tungtransport, da den høye etterspørselen etter energi og kraft kan overstige den begrensede kapasiteten i distribusjonsnettet.

Tradisjonelt, ved forespørsel om å tilknytte en ny strømkunde til et distribusjonsnett som opererer nær maksimal kapasitet, har løsningen for nettselskapene (nettoperatørene) vært å oppgradere nettet. Dette kan i verste fall forsinke tilknytningen med flere år. Både nettutbygging og forsinket tilknytning har en høy samfunnsøkonomisk påvirkning.

Hvis den økte kraftetterspørselen bare forårsaker flaskehalser på visse tider av døgnet, vil det være fordelaktig å utforske alternative løsninger. For eksempel kan avtaler mellom nettoperatører og ladeoperatører etableres, slik at den nye ladestasjonen forplikter seg til å justere sitt kraftbehov i henhold til nettoperatørens krav under perioder med nettbelastning. Med slike avtaler, ofte kalt “tilknytning med vilkår”, kan prosessen med å koble en ny strømkunde til nettet gå raskere, og gi gjensidige fordeler for både nettselskapet og ladeoperatøren.

Oppgave

Oppgaven består i å utforske smarte løsninger for å integrere tilknytning med vilkår – og andre alternative nettilknytningsløsninger – i metodikk for strømnettplanlegging, som et supplement til tradisjonell nettutbygging. Kandidaten forventes å sette seg inn i optimale strategier for strømnettplanlegging og prototypemodeller som for tiden utvikles ved SINTEF Energi.

Det forventede resultatet av sommerforskerjobben er et modelleringsrammeverk som kan:

• gi en bedre forståelse av virkningen av tilknytning med vilkår på strømnettplanlegging,
• hjelpe nettoperatører med å ta beslutninger knyttet til forespørsler om tilkobling av megawatt-skala-ladestasjoner.

Oppgavene kan tilpasses i noen grad for å samsvare med studentens interesser. Det vil være mulighet for å fortsette arbeidet med prosjektet og masteroppgaven.

Oppgaven knyttes til prosjektet "MegaCharge" ved SINTEF Energi.

Forutsetninger

Det er en fordel at sommerjobberen har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):

• Optimalisering
• Programmering og databehandling (fortrinnsvis Python)
• Fordel med kunnskap om elkraft, kraftsystem og lastflytanalyse

Hovedveileder: Michele Garau

Medveiledere: Iver Bakken Sperstad, Stine Ekrheim og Klara Maria Schlüter