Den ökande andelen av vind- och solkraft kräver nya lösningar för bibehållen leveranssäkerhet. De tekniska lösningarna finns redan, menar Chalmersforskaren Lisa Göransson som istället ser en utmaning i att få många olika aktörer att agera tillsammans.
Energisektorn kommer att spela en avgörande roll för hur Sverige och världen lyckas ställa om för att minska koldioxidutsläppen till hållbara nivåer under kommande årtionden. Men hållbar energi är i högre grad väderberoende. Frågan som sektorn nu arbetar på att lösa är hur den dramatiska omställningen kan genomföras med bibehållen leveranssäkerhet.
Det handlar om att bygga om system och att få massor av aktörer att agera tillsammans
Lisa Göransson på institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, energiteknik, på Chalmers universitet, forskar på integration av förnybar elproduktion och variationshantering i elsystemet. Enligt henne är omställningen rent tekniskt sett inte någon större utmaning.
– Åtgärderna finns tillgängliga och ekonomiskt är det också fullt görbart. Men det handlar om att bygga om system och att få massor av aktörer att agera tillsammans, säger hon.
System som klarar variationerna
Även om elproduktionen blir alltmer väderberoende kan vi till stor del, över den längre tidsskalan, förutse och planera för den, menar Lisa Göransson. Då kommer det i stället handla om att skapa system för de variationer som sker, för att kunna lagra och leverera energin just då den behövs.
Som exempel nämner hon vätgasproduktion inom stålindustrin. Under perioder då vindkraften producerar mindre energi kan vätgasproduktionen pausas för att istället försörja det industriella behovet via lagrade källor. Och vid perioder av bättre tillgång laddas källorna upp igen. Samma modell går även att tillämpa på värmesidan; värme lagras under perioder av god energiproduktion för att kunna användas under perioder med lägre produktion.
Separata strategier för att lösa energiförsörjningen för olika tidsskalor
Totalt sett handlar det om att sätta separata strategier för att lösa energiförsörjningen för olika tidsskalor, förklarar Lisa Göransson. För flerdygnsvariabilitet är det, framförallt i Nordeuropa, vindkraften som kommer ha störst påverkan för hur framtidens system ska byggas. Utöver det behöver man också lösa energiförsörjning för dygn- och timmesperioder.
– Det kräver olika strategier för olika cykler. Batterier har sin roll och gasturbiner har en annan. Det är olika delar av pusslet.
Batterier en del av lösningen
Dygnsvariabiliteten i elsystemet drivs av en varierande efterfrågan på el över dygnet. Solelproduktion varierar också kraftigt över dygnet så därför ses batterier som en del av lösningen för dygnsvariabilitet. Det kan vara stationära batterier eller batterier i elbilar som laddas strategiskt. För den relativt stora mängd eluppvärmda villor som finns i landet kan lagring i byggnaden vara en annan del.
– Man kan så att säga använda byggnaden som lager. Det går att stänga av uppvärmningen i ungefär tre till sex timmar utan att det blir obehagligt inomhus, eftersom mycket värme lagras i väggar, tak och golv.
Balansen mellan producerad och förbrukad energi måste även hållas på kortare tidsskalor. På riktigt korta tidsskalor, för att hålla frekvensen i ett elsystem med hög andel solel och vindkraft, kan snabba anpassningar av vindkraftverks uteffekt eller batterier bidra med så kallad syntetisk svängmassa.
Syntetisk svängmassa har varit ett hett diskussionsämne och Svenska kraftnät har öppnat upp för möjligheten att använda sig av det för att försöka stabilisera elnätet framöver.
Eftersom strategierna för att hantera variationer kostnadseffektivt är olika på olika tidsskalor är det viktigt att skapa goda förutsättningar för ett brett spann av strategier, menar Lisa Göransson.
Att transporter och industrier till stor del elektrifieras och skapar ett större energibehov ser inte Lisa Göransson som något direkt problem.
Vi har bråttom, men samtidigt måste vi göra den här omställningen genomtänkt
– Vi har möjlighet att göra elsystemet större om vi tittar på energibasis, utan att öka effektbehovet i systemet. Om vi gör elektrifieringen på ett bra sätt finns mycket flexibilitet att hämta.
Den stora utmaningen i omställningen som helhet är balansen mellan att göra det snabbt – och att göra det rätt, menar hon.
– Vi har bråttom, men samtidigt måste vi göra den här omställningen genomtänkt för då kan vi undvika många barriärer.
Läs mer om effektbalans och hur batterier är en el av lösningen:
> Effektbalans och batterilager
Ditt företag kan bidra till stabilitet i nätet
Sveriges elförbrukning ökar i takt med elektrifieringen av samhället. Om vi vill att denna el ska komma från förnybara källor måste vi finna lösningar för att möjliggöra detta. Med FCR kan företag dra nytta av sin flexibla elförbrukning för att bidra till omställningen till förnyelsebar elproduktion – samtidigt som de får betalt för det. Vill du veta mer om hur det går till och om FCR kan vara något för ditt företag? I vårt whitepaper har vi samlat allt du behöver veta.
