Elbiler skal hjælpe små byer med at udglatte belastningen
Norske problemer med overophedede elnet på grund af utallige elbiler kan måske løses uden at skulle investere i større transformere og tykkere kabler. Det siger projektleder Robert Brehm fra SDU i Sønderborg.
Han står i spidsen for det dansk-tyske projekt CarpeDIEM, hvis mål det er at udnytte den vedvarende energi bedre, både i det lokale elnet og fra centralt hold:
»Med en mere intelligent og koordineret brug af energi vil vi kunne løse mange af de problemer, der for eksempel kan opstå, hvis der både er mange solceller, som producerer i løbet af dagen, og der pludselig skal oplades mange elbiler klokken 17:00,« siger Robert Brehm.
Læs også: Elbiler overbelaster det norske elnet
I overskriften for projektet indgår ordet DIEM, som står for Distributed Intelligent Energy Management. Det betyder, at mest mulig energi fra lokale energiproducenter – hvilket især vil sige solceller – skal bruges lokalt ved at lade intelligente enheder i elnettet selv finde ud af, hvordan det gøres optimalt.
Projektet er halvvejs gennem et treårigt forløb, hvor der skal opbygges computermodeller, som fodres med data fra den nordtyske landsby Bordelum. Data er netop nu ved at blive indsamlet.
Central elproduktion påvirkes også
Udgangspunktet for projektet er ikke alene elbiler, men hele den forandring, som elnettet undergår i disse år. Det vil sige, at det både gælder central og lokal vedvarende energi fra vindmøller og solceller. Oven i det kommer nye forbrugsmønstre, fordi en stadigt større andel af vores energiforbrug skal elektrificeres. For eksempel i takt med at oliefyr udskiftes med varmepumper.
Det forklarer Robert Brehm:
»Vores mål er at udveksle oplysninger internt i et lokalt elnet og med den centrale energiforsyning. Så vi opbygger en slags virtuelt mikro-net, som kan optimere energiforbruget internt og samtidig give oplysningerne videre til det centrale energinet, der kan bruge dem til at sende prissignaler tilbage til det lokale elnet, hvis der for eksempel i perioder er et stort overskud af vindkraft,« forklarer han.
Elbiler er en del af løsningen
Selvom udrulningen af elbiler på de danske og tyske landeveje slet ikke kan stå mål med nordmændenes tilsvarende indkøb, så er Robert Brehm overbevist om, at det nok skal komme:
»Grundlæggende er elbiler en virkelig god teknologi til at være buffer i elsystemet, men det kommer ikke til at fungere, uden at vi koordinerer opladningen. Det nytter ikke noget, at alle sætter deres elbil i stikket klokken 17.00 hver dag,« siger han.
Derfor er projektet også gået i dialog med virksomheder for at se, hvad det betyder, hvis ejere af elbiler i stedet for at oplade derhjemme kan oplade ved virksomheden i løbet af dagtimerne. Fidusen er, at det jo netop i er dagtimerne, at solen skinner, og solcellerne producerer mest energi:
»Vi har samarbejdet med en virksomhed, som ville udskifte 30 almindelige biler med rene elbiler. Det ville betyde, at forsyningsselskabet skulle stille en ny transformer op i nærheden. Men ved at arbejde med en mere koordineret opladning af bilerne kunne den transformer spares,« siger Robert Brehm og fortæller, at studier fra Tyskland viser, at der er 40-60 procent større potentiale for solceller, hvis elbiler kan oplades mere intelligent i dagtimerne.
Batterier i industriområder
Robert Brehm afviser ikke, at det i visse tilfælde kan være nødvendigt at installere batterier i det lokale elnet for at udglatte spidser. Det afhænger af, hvilke typer forbrugere der er koblet på:
»I områder, hvor der fortrinsvis ligger virksomheder, vil elbilernes batterier sagtens kunne fungere som buffer i løbet af dagtimerne. Men der vil også være steder, først og fremmest i områder med mange boliger, hvor det kan være en god idé at installere batterier i det lokale elnet,« siger han.
Lige nu mangler projektet en dansk forsøgsby, hvor erfaringerne fra Tyskland kan afprøves i praksis. Der er samtaler i gang med kommuner i Danmark, og Robert Brehm er specielt interesseret i områder, hvor det kan demonstreres, hvordan intelligent opladning af elbiler kan fungere.
Det kan ingen vel være uenig i (og dog, i tråden om det norske elnet, var der folk som mente denne facilitet ville resultere i tomt batteri om morgenen. Suk...)
Nogen skal jo implementere det, og helst ud fra EU (globale) standarder.
Det kunne være power line communication - jeg tror dog mere på trådløs forbindelse via internettet, da bilerne vil have dette i forvejen.
Det siger sig selv, at alle bilerne skal ikke stå og tænde og slukke for laderen ved det samme default prispunkt, så der kommer selvsving i systemet.
Jeg tænker i stedet, at man kobler sin bil op på eludbyderens system, som optimerer alle opkoblede bilers opladning ud fra deres individuelle parametre:
Et apparat med så meget avanceret udstyr og til så mange penge som en elbil, kan naturligvis overkomme at levere disse data.
Brugeren kan naturligvis redigere i disse parametre, så man til en hver tid kan - via f.eks. sin smartphone - kan bede bilen om at lade maksimalt, fordi man skal snarligt afsted på en uventet tur.
Hovedparten af brugerne ville kunne oplade deres batteri på mindre end 2 timer ud af de 12 timer bilen står parkeret, så potentialet er enormt. Og det bliver naturligvis kun endnu bedre, når bilerne også er tilkoblet på arbejdspladsen. I så fald ville vi i DK kunne udnytte langt mere solstrøm end ellers.
Marginalomkostningen for netstabilisering vil nærme sig nul, med en million biler med hver 2-20 kWh buffer. Det er den fordi den udnytter noget, som folk har betalt for alligevel. Det bør indtænkes i strategien for alle, der vil forestage langtidsinvesteringer i teknologier til korttids (under 48 timer) udglatning af elnettet.
Udfordringen er, som altid, på de længere tidshorisoner, såsom sæsonudsving og årlige udsving i VE produktion.
Elbils ejere og forskere m.m. går åbenbart ud fra at brugere af elbiler aldrig er spontane eller har brug for bilen ud over det faste daglige mønster hvad angår tid og afstand. Men arbejder ud fra at bilen skal være klar om morgenen til en fast rute og igen om aftenen til en fast rute og der imellem kan andre så bestemme over hvor meget bilen skal være opladet. For mig er det at gøre tingene alt alt for simple og fratage ejeren af en elbil den frihed som en bil har, netop at du kan køre hvor som helst når som helst. Et klassisk scenarie, du er på arbejde børnehaven ringer og siger at dit barn er syg og du skal hente det. Du er den glade ejer af en elbil og har 5 timer tilbage til fyraften og til at bilen skal være ladet op til det punkt du har defineret. Du må desværre sige til børnehaven at du ikke kan hente barnet før tid da din bil ikke har "brændstof" nok til at køre turen. og det vil tage dig mindst en time af få "tanket" nok til at køre turen. Vil vi virkelig acceptere det? Eller går du tigger gang til din kollega der stadig har hans gamle benzin bil for at høre om du må låne den for at kunne hente dit barn?
Elbiler har stadig udfordringer som gør dem mindre fleksible end ICE biler og begynde at begrænse brugsmulighederne uanset om det har praktisk betydning eller ej for brugerne er ikke et salgs agument der øger fordelene ved at køre elbil. Kunne elbiler lades på samme måde som benzinbiler dvs. 5-8 min fra tom til fuld tank så var problemerne ikke nær så store men fakta er jo at det kan de ikke i dag ( og nej fordi en bil type kan fra en fabrikant hjælper ikke alle andre) . Elbiler har mange ting der taler for dem men at fratage brugerne friheden til at bruge den når og hvor de vil fordi man ikke kan levere nok brændstof er ikke en af dem.
Mindst en time? I den slags tilfælde kan man slået smut om en hurtiglader og klare det på 20 min.
Man kunne også indbygge en "nødknap"i opladeren, så man via sin telefon kan bede om prioriteret hurtigladning nu og her.
Man kunne evt. prisdifferentiere så man får strømmen billigere hvis man vil være med på den fleksible opladning styret af elnettet. De prioriterede opladninger sker så til normalprisen. Forskellen i pris skal afspejle de fordele/ulemper der er. Hvis det økonomiske incitament til fleksibel opladning er stort nok, skal folk nok benytte det.
I øvrigt dækker dit søgte scenarie jo også folk der ikke har egen bil. Om folk så venter en time på bussen eller går tiggergang som du kalder det ved jeg ikke. Mon ikke de fleste får løst den slags sjældne småproblemer uden den store bulder og brag?
Hvis du ikke vil have en del af "kagen", såsom billigere opladning og penge som kompensation for at oplade på de rigtige tider. Så fortæller du bare din elbil at den altid skal lade så hurtigt som muligt for at du kan komme hjem fra børnehaven igen!
Vi andre skal nok varetage de opgaver, langt de fleste vil nok vælge at hjælpe systemet da de derved kommer til at spare mange penge. Men problemet er ikke større end de 3 dage om året der er behov får hurtig opladning at du fortæller bilen den skal være færdig NU!
Systemet er utroligt fleksibelt og arbejder på dine præmisser, ikke el-systemets.
Du har altså intet at frygte, der er altid plads til at 20-25% kan få strømmen nu, mens vi andre venter i sofaen og ser Netflix.
Carpe DIEM projektet er et ud af flere projekter, som viser, hvordan elbiler kan gå fra at være en del af problemet til at være en del af løsningen, når vi i stigende grad elektrificerer i forbindelse med den grønne omstilling. Den afgørende parameter er software og styring, og det handler ikke om ny teknologi, men blot om at få nogle standarder på banen, så udrulningen kan starte.
Som Jesper er inde på, må det naturligvis ikke betyde tab af frihed for folk med elbil. Tvært imod skulle elbil gerne betyde frihed til også at kunne køre ind i byerne. ..
CarpeDIEM og andre projekter siger ikke altid direkte, at det kun er de såkaldte destinationsladere der skal styres som omtals - dvs der hvor man efterlader bilen i timevis, mens man er på arbejde eller hjemme. Hurtigladere er altid tilgængelige og vil fortsat kun have en eneste opgave, nemlig af få elbilisten videre hurtigst muligt. De fleste elbilister lader 10% eller mindre ved hurtigladere simpelthen fordi det er ligeså meget spild af tid som at tanke på en tankstation, og de resterende 90% foregår som destintionladning, mens vi laver noget nyttigt eller rart.
Er det helt umuligt at føre et kabel fra Europa til USA for at udligne belastningen, eller vil der være for meget modstand?
Jeg forestiller mig at de på den anden side af Atlanten godt kan bruge en masse energi i de perioder i døgnet hvor vi ikke bruger så meget.
@Martin Wolsing
Hurtiglader kræver at den passer til bilen og at der er en i nærheden hvilket langt fra er en selvfølgelighed pt.
Folk der ikke har egen bil har jo en anden plan for at løse dette "søgte" scenarie de forventer ikke at den bil de har betalt dyrt for står til rådighed der i ligger forskelen de ved at de ikke har betalt for den frihed en bil skulle give og løser derfor deres transport opgaver på andre måder.
Hvor meget billigere skal elbilerne så være i indkøb/drift før at den alm. forbruger vil acceptere disse begrænsninger? Hurtiglading er stadig langsommere end tanke benzin med mindre du har en Tesla og er tæt på en af deres hurtiglader At definere elbiler ud fra en luksus bil er ikke brugbart da det ikke vil være den virkelighed som den alm. forbruger vil opleve.
Jeg siger ikke det ikke kan lade sig gøre at lade uden for spidsbelastningerne men hvorfor skulle man?(som forbruger) Det skal være nemt som i "jeg skal ikke røre en finger" for den alm. forbruger der ikke gider at sætte sig ind i en masse opsætninger m.m. Husk alle er ikke teknik interesserede men vil bare have en bil der virker og køre når de har brug for det.
Teknisk kan man en masse og en lille del af forbrugerne vil elske at nørde med disse ting men langt de fleste vil bare have noget der virker hver gang og det er dem elbils producenterne skal leve af.
1: Dette er blevet nyhedsaktuelt på grund af lokale problemer i Norge, som i mindre omfang skyldes vedvarende energiproduktion og elbiler og i meget større grad skyldes olien, nemlig ændret bosætningsmønstre på vestkysten og omdannelse af ferieområder fra spartansk naturnydelse til "hedonistisk" elforbrugorgier. Ikke et dansk problem
2: Forskning om integrering af stort omfang af lokalproduceret solenergi sammen med elbiler er relevant - bare ikke i nordeuropa. Om noget så viser behovet for helt specielle strategier for at undgå problemer i et sådant scenarie at vi har valgt en bedre vej, nemlig at satse på store rationelle produktionsenheder, vind fremfor sol og robusthed ved at udvide transmissionsnettet SAMTIDIGT med at have et godt distributionsnet. Hvorfor i alverden nogen ønsker at forlade denne succesfulde model kan kun undre. Måske en blanding imellem 70´er "småt er godt" (selv når det beviseligt ikke er det) og en argumentationsrække der starter med "solceller på taget er godt" og som konsekvens heraf må indrette hele verden, så den kommer til at stemme overens hermed ("Solceller på tag er godt" -> "strøm skal produceres tæt på forbrugeren" -> "udfordringer med lagring af tidsforskudt lokalproduceret strøm kan nemt overvindes" etc etc), selv om det ender med suboptimale løsninger ift den vej vi har valgt.
3) Isoleret set er elbiler ikke et problem, de er stort set neutrale ift samtidighedsproblemet i et scenarie med 100% vindkraft, hvis de lader fuldt op fra 18 til 6 hver nat uden hensyn til øvrige energiaftagere. At der også er fleksible producenter på nettet, udlandsforbindelser eksisterer og at man kan lave tidsstyring af opladningen (absolut intet behov for strøm FRA bilen til nettet) er med til at gøre elbilen en fordel for elnettet, så længe vi øger udbygningen af vindkraft i kWh per år 1 til 1 med elbilsflådens størrelse.
4) og hvis vi ikke ser elbilen eller elnettet isoleret, så kunne vi jo for sjov skyld tage 10% af den sparede fossile brændstof og proppe det på lager og brænde det af når elprisen ellers ville ramme de 2 kr/kWh i DK1 eller DK2 eller hajerne gennemfører deres plan om verdensdominans ved at æde alle Danmarks udlandsforbindelser. Stadig en reduktion på 90% af udledningen fra bilerne og kritikernes mest gentagne "bekymringer" kommet i møde. Eneste problem er hvor vi skal opbevare hele denne strategiske benzinreserve, som efter få år vil have vokset til en anseelig størrelse.
5) Børnehaveproblemet: Der er med vores nuværende strategi for elnettet og -produktionen intet, INTET problem med at alle elbiler kan være fuldt opladet klokken 6 hver morgen, kun hvis vi stortsatser på solceller eller laver andre fejl kan der blive behov for at de kører ud af garagen ikke fuldt opladet. Kun hvis børnehaven ringer klokken 3 om natten for at man skal hente sit barn og der er 100+ km til børnehaven, så kan der være et issue.
Hvorfor tror du ikke at der kan tages højde for det?
Jeg bruger til daglig en opladning til 60% og bruger normalt 20%(svarende til 75km) - der er enorme muligheder i at udnytte de resterende kWh i mit batteri uden at gå på kompromis med mine behov.
Der er jo absolut nogen der har brug ice s hurtige påfyldning,trække travhesten ,lange rækkevidde og fede lyd de må jo så have lov at køre på benzin og diesel alt det de vil ,det er frit land.
Held og lykke med at finde en tankstation når de andre 98% kører på el.
Hvis el selskaberne skal have lov til at bruge elbiler eller husbatterier som buffer, åbner det op for en stor mulighed for svindel.
Jeg kan anskaffe mig et 1KW batteri og føde det med solcellestrøm og bilde elselskabet ind, at jeg lader en 100KW Tesla.
Elselskabet vil så have problemer med at tømme mit batteri, fordi jeg pumper solstrøm ned i det hele tiden og derved har jeg solgt min Solstrøm til 1:1 pris.
Når jeg så skal bruge strøm igen kan jeg fortælle elselskabet at min "Tesla" skal lades op til samme niveau, som før jeg leverede strøm til elselskabet.
Jeg slipper derved for forskellen mellem køb og salg prisen på el.
Det er svært at bedømme, hvor meget der sker på dette område, men alt, der ikke strider imod fysikkens love, kan jo lade sig gøre, hvis man virkelig vil det.
MEN.... dels skal vi have differentierede el-tariffer, dels skal vi have aktive elmålere, der kan styre vores forprogrammerede elsystem, dels skal elbilerne indrettes, så de kan både optage og afgive energi (det kan min ikke!).
Alt dette tager tid at få standardiseret og at få folk (elbilejere) til at investere i det.
Der desuden en psykologisk barriere, der skal overvindes, for jeg er enig med JJ i, at de fleste bilejere ikke kun betragter bilen som daglig transport til og fra arbejde - og hente børn, men i høj grad også som frihed til spontant at beslutte en udflugt med børnebørnene, hvis solen skinner - eller hvis man får en uventet invitation.
Men når elbilerne får en noget længere rækkevidde (som Tesla), øges naturligvis muligheden for at stille halvdelen af batteriet til rådighed ved spidsbelastning.
Nej. Det er tilstrækkeligt, at elmålerne løbende foretager den registrering, der er nødvendigt for at afregne med varierende elpris hen over døgnet.
Der er ikke noget behov for, at elmåleren aktivt styrer noget, selv om den vildfarelse ofte bringes til torvs.
@Jesper Jepsen
Prøv at gennemse følgende video:
https://www.youtube.com/watch?v=2b3ttqYDwF0
Prøv så at stil dine spørgsmål igen og se om svarene ikke falder anderledes ud.
Fx ser det ud til, at transport (selvkørende elbiler) bliver en service, vi køber, og derfor skal vi slet ikke bekymre os om opladningsniveau og batteristørrelse. Derfor kan vi til enhver tid både hente et sygt barn i børnehaven og tage til Tante Anna i den anden af landet.
https://ing.dk/artikel/dyrt-koble-nordatla...