Bornholm vil fremtidssikre elsystemet

Solen brager ned på solpanelet, mens vinden suser forbi havvindmøllerne. Men kort efter svinder energiproduktionen, når vinden stilner, og skyer skygger for solen.

Sådan er udfordringen ved at producere energi på basis af vedvarende energikilder – en udfordring, som Bornholm i disse år tager op ved at have udnævnt sig selv som test-ø for energiprojekter.

Og både udvikling og demonstration af integrerede teknologier, forretningsmodeller og services, der kan løse udfordringerne ved vedvarende energi, er afgørende, forklarer Jacob Østergaard, der er centerleder på Institut for Elektroteknologi på DTU.

»Den største samfundsmæssige værdiskabelse opnås, når de forskellige løsninger og teknologier integreres,« siger han.

Det er bl.a. mængden af vedvarende, fluktuerende energi i Bornholms elnet samt øens beliggenhed – som muliggør isolering af elforsyningen fra andre elnet – der har tiltrukket de forskellige fuldskala- demonstrationer af energiteknologi. Men hvad kan de teknologier, som testes på Bornholm, reelt bruges til, når den vekslende vind og den generte nordiske sol ikke vil, som forbrugerne vil?

Logics: Simulering er nøglen

En computerskærm viser klippeøens samlede energi-landskab, hvor detaljer strømmer fra hver enkelt husstand, vindmølle og kraftværk. Skærmbilledet viser den bornholmske virksomhed Logics’ simuleringsmodel til energiplanlægning, forklarer partner Steen Søgaard.

»Vi har skabt en model, som ligger så tæt op ad realiteterne, at vi kan forudsige konsekvenser af beslutninger,« siger han.

Logics-modellen benytter driftslogikker, detaljer fra private boliger, bygninger, vindmøller samt kraft- og varmeværker stillet til rådighed af forsyningsselskaber og kommunen. Baseret på datamængden skaber Logics en simuleringsmodel. Når modellen er færdig, kan man simulere forskellige initiativer i energisystemet, hvorved man kan bedømme energiprojekters reelle effekt.

Logics’ teknologi har været afgørende for, at bornholmske energi­planlægningsprojekter kunne planlægge en detaljeret 2025-strategi, og fremover vil modellen kunne bruges i andre danske kommuner.

»Fordi modellen går ned i meget detaljerede simuleringer, kan man lave mere optimal energiplanlægning på lokalt plan,« siger Jacob Østergaard.

Ecogrid: Tilpas forbruget

Fra de overordnede modeller bevæger teknologiudviklingen sig også ind i hjemmet. Ecogrid-projektet, den største demonstration af sin art i Europa, har forsøgt at gøre det muligt for omkring 1.900 husstande at regulere forbruget ud fra elprisen.

Ifølge projektleder Maja Felicia Bendtsen hviler ideen på tanken om at øge forbrugerfleksibiliteten i huse med elvarme og elvarmepumper.

Spredes elforbruget væk fra spidsforbrugsperioderne, reduceres omkostninger for både husstanden og samfundet. Således reduceres behovet for indkøb af strøm gennem udlandsforbindelser og investering i reservekapacitetskraftværker.

Alle husstandene i det EU-støttede projekt har fra 2012 til april 2015 haft installeret fjern­aflæste målere med aflæsning i fem-minutters intervaller. Af dem har 1.100 fået installeret automatiseringsudstyr, som regulerer elvarme og varmepumpers drift baseret på prisfald og -stigninger. 500 husstande har selv kunnet planlægge deres forbrug ud fra prisniveauet, mens de resterende 300 udelukkende har haft en fjernaflæst elmåler installeret.

»Systemet bliver mere omkostningseffektivt med denne teknologi. Kortsigtede samfundsfordele opnås ved, at forbruget reagerer på elpriserne, mens de langtidssigtede fordele nås, når behovet for produktionskapacitet reduceres. Det skyldes, at produktionen ikke skal stå klar til at tackle spidsbelastninger på grund af det fleksible forbrug,« forklarer Jacob Østergaard.

Han påpeger, at resultaterne fra Bornholm vil være skalerbare for resten af Danmark og i andre EU-lande, men løsningerne skal tilpasses landenes forskellige markedstyper.

IDE4L udfordrer elnettet

Næste stop er i den lille fiskerby Tejn på Bornholms nordøstkyst, hvor IDE4L-projektet forsøger at skabe grundlag for forudsigelser bl.a. ved hjælp af måleudstyr installeret i 120 hjem.

Projektet, som er støttet af Europa-Kommissionen med knap 60 mio. kr., vil gennem dataindsamling opbygge viden om forbrug, produktion og vejrmæssige tendenser. Disse informationer kan inddrages i udviklingen af forudsigelser, der kan danne grundlag for forebyggelse.

»Denne teknologi giver bedre reguleringsmuligheder og forbedrer forudsigelser af problemer. Derfor vil man kunne handle mere præventivt,« argumenterer Per Routh Sørensen, der er projektleder på IDE4L og det sidste projekt på listen, Vpiln:

Vpiln vil stabilisere

Langt fra fiskerbyen har forskere på Aalborg Universitet med ForskEl-programmets opbakning udviklet en stabiliserende ‘inverter’, som testes i Tejn. Ved at måle spændingen på elnettets faser kan ’inverteren’ sprede overbelastning af én fase over på de øvrige.

Per Routh Sørensen tror, at teknologien kan blive vigtig i fremtiden, når elektriske varmepumper, elbiler og øvrig transport elektrificeres og belaster et elsystem, der ikke er bygget til så høj grad af elektrificering.

Men hvis de enkelte teknologier virkelig skal flytte noget, kræver det først og fremmest samspil, afslutter Jacob Østergaard.

»Bornholm som test-ø med sammentænkte eksperimenter er vigtig for at få udviklet sammenspillet mellem de enkelte delløsninger, der med tiden kan demonstrere et fuldt intelligent energisystem.«