Elnäten spelar en avgörande roll för ett fungerande elsystem. Men ökad elektrifiering, nya produktionssätt och användarmönster ställer helt nya krav. För att möta framtidens utmaningar behöver elnäten bli ”smarta”.
Frågan om el och energi är mer aktuell än på länge. Klimatkrisen och Rysslands invasion av Ukraina har satt energifrågan högt på dagordningen både inom politiken och samhället i stort. Ofta handlar debatten om hur produktionen, tillgången på el, ska kunna ökas för att möta samhällets växande behov av klimatsmart el.
I dag använder vi elen på ett annat sätt och vi producerar den på ett annat sätt
Men för att trygga ett stabilt elsystem som kan möta det moderna samhällets behov krävs också ett väl utbyggt och fungerande elnät – och där står vi inför flera utmaningar.
– Vårt svenska elsystem byggdes på 50-talet med en viss infrastruktur för ögonen. I dag använder vi elen på ett annat sätt och vi producerar den på ett annat sätt. Det ändrar förutsättningarna för hela elsystemet, säger Lars Nordström, professor i elkraftsteknik vid KTH.
Det nya energilandskapet har ställer nya krav på våra elnät. För att minska användandet av fossila bränslen behöver tillgången på förnybar och väderberoende el öka, vilket ställer krav på ökad flexibilitet och energilagring. Framtidens elnät behöver också kunna hantera att kunder både konsumerar och producerar el, vilket innebär att dagens enkelriktade kraftflöden allt oftare kommer att behöva vara dubbelriktade.
Fler aktiva kunder
Elmarknaden behöver även bli mer flexibel för att möta större prisvariationer på grund av ökad lokal förnybar elproduktion. Det ger i sin tur nya möjligheter för kunden att spela en mer aktiv roll genom att anpassa sitt konsumtionsmönster efter prisläget. Elektrifiering av fordon kommer dessutom att öka efterfrågan på el och behovet av en aktiv infrastruktur som kan leverera vid alla tillfällen.
Begreppet ”smarta elnät” omfattar inte bara elnätet och inte bara teknik, utan även nya tjänster och affärsmodeller i hela energisystemet – från produktion till slutkund.
Smarta elnät ska kostnadseffektivt kunna integrera beteenden och beslut hos alla användare som är anslutna till det – elproducenter, elkonsumenter och de som är både och – för att garantera ett hållbart kraftsystem med låga förluster och hög kvalitet, försörjningstrygghet och säkerhet. Lite förenklat kan man säga att smarta elnät tillåter kunderna att spela en mer aktiv roll i elsystemet.
Många leverantörer kan leverera smart utrustning men det är inte alltid lönsamt att investera i det
När det gäller den tekniska biten har vi redan kommit långt, säger Lars Nordström.
– Tekniken finns. Det finns många leverantörer som kan leverera smart utrustning men det är inte alltid lönsamt att investera i det, säger han.
Men den senaste tidens energikris har drivit upp efterfrågan på smarta tjänster, till exempel appar som styr elförbrukningen till tider när elpriset är som lägst. Att anpassa konsumtion efter pris, och därmed efter tillgång, är i grunden bra för elsystemet men det riskera också att ställa till problem.
– Om alla börjar ladda elbilen samtidigt när elpriset går ner och det också sammanfaller med att alla börjar laga middag, då riskerar det att leda till en lokal överbelastning, säger Lars Nordström.
Samtidigt kan elkonsumenterna spela en viktig roll i att klara framtidens utmaningar med en stabil elförsörjning. Balans mellan produktion och förbrukning av el är en förutsättning för att kraftsystemet ska fungera. Om fler elkonsumenter använder elen när den är som billigast, och efterfrågan som störst, kan det vara en dellösning av balanseringsproblemet, enligt Lars Nordström.
Sverige inte i framkant
Utvecklingen av smarta elnät har en hög prioritet globalt men det var först i samband med energikrisen som frågan fick ett ökat fokus i Sverige, säger Lars Nordström.
– Sverige har fram tills nu inte haft någon anledning att ligga i framkant på det här området. Vi har haft en god elförsörjning från vattenkraft, kärnkraft och på senare tid vindkraft och vi har en bra planerbarhet tack vare vattenkraften.
Länder som inte har vattenkraft som balansering har haft större behov att ställa om
– Länder som inte har vattenkraft som balansering har haft större behov att ställa om och länder som exempelvis Danmark ligger långt före Sverige på det här området. Men den prischock vi sett senaste tiden har verkligen satt fart på folks intresse för det här området, säger Lars Nordström.
Förutom utvecklandet av ny teknik pågår också projekt för att testa så kallade lokala flexibilitetsmarknader – där aktörer tillfälligt minskar sin elanvändning eller ökar sin elproduktion för att skapa flexibilitet i elnäten och förhindra situationer med kapacitetsbrist.
Porträttbild: Susanne Kronholm
