Studerende vil gøre frostkyllinger til del af smart grid

Studerende vil gøre frostkyllinger til del af smart grid

Supermarkeder og kølehuse kan blive en aktiv del af fremtidens smart grid, hvor elforbruget øges, når elprisen er lav. Studerende på Aalborg Universitet har netop gennemført de første praktiske forsøg.

Når du i fremtiden står over for skinker, frostkyllinger og mælken i det lokale supermarkeds kølediske, står du samtidig ansigt til ansigt med det smart grid, som skal sørge for at integrere elektriciteten fra vedvarende energikilder i vores elforsyning.

Det er et fremtidsscenarie, som der tidligere har været talt om, og nu har studerende fra Aalborg Universitet gennemført de første forsøg, som skal gøre billedet til virkelighed.

»Så vidt vi og vores vejledere har kunnet set, er der ikke lavet nogen praktiske forsøg, der har afprøvet muligheden for at integrere supermarkeder og kølehuse i et smart grid ved så at sige at lagre energi i dem på udvalgte tidspunkter,« fortæller ingeniørstuderende Rasmus Pedersen om projektet.

Forsøgsopstillingen på Aalborg Universitet.

Lagringen sker ved at sænke temperaturen i kølediske og -rum på tidspunkter, hvor der er en overproduktion af el.

De første resultater har vist sig lovende, og ifølge en af vejlederne, professor Jakob Stoustrup, er der på sigt et stort potentiale for at integrere kølediske i et smart grid.

»Vi har omkring 4.500 supermarkeder herhjemme, der tilsammen bruger cirka 540.000 MWh om året på at holde dagligvarer kolde,« siger han.

»Det, de studerende har vist, er, at kølediskene i et smart grid-system øjensynligt kan fungere som både en sikkerhedsventil, der kan give stabilitet i systemet, og som et batteri for den overskydende produktion af energi, der til tider vil være.«

Vand erstatter skinken

I første omgang har Rasmus Pedersen og hans medstuderende ikke kastet sig over kølediskene i Irma, men i stedet undersøgt, om teknologien virker, under mere rolige forhold i et laboratorium på Aalborg Universitet.

Her har en 60 liters vandtank med køle- og varmesystem fungeret som lagringsmodul af energien fra strøm.

Et af problemerne med en fremtidig energiproduktion baseret på vedvarende energi er, at der til tider kan være meget store udsving i produktionen. For eksempel kan der være meget blæst en formiddag, som så resulterer i en overproduktion af strøm fra vindmøller. Om eftermiddagen aftager vinden måske, og så er der en underproduktion.

Princippet er så, at en del af den overproduktion vil kunne lagres i kølediske og kølehuse ved at sænke temperaturen på de tidspunkter, hvor der er en overproduktion af vedvarende energi.

»Du kan selvfølgelig ikke drage en 100 procent parallel mellem vores køletank i laboratoriet og kølediskene, men der er gode muligheder for at lagre energi i for eksempel kød eller mælk, som også kan tåle rimelig store temperaturudsving. Grøntsager er ikke særligt gode til at tåle temperaturudsving, så der vil der være mindre idé i at integrere systemet,« vurderer Rasmus Pedersen.

Ved hjælp af en selvbygget kontrolenhed har de kunnet regulere temperaturen i vandtanken og simulere en række scenarier med udsving i energiproduktionen, der skal gemmes som køling.

Der var tale om test af to overordnede principper i form af indirekte og direkte regulering. I indirekte regulering overvåger controlleren prisen på el, og når den når under et vist niveau på grund af overproduktion, bliver kølediskene automatisk aktiveret og køler ekstra ned.

Ved direkte regulering er det en controller udefra, der bestemmer, hvornår der skal køles ekstra. Her er det som regel ikke prisen, men nettets stabilitet, der er i højsædet.

De studerende har testet mulighederne for begge typer regulering, og resultaterne har været gode.

»Resultaterne af forsøgene har vist, dels at det er teknisk muligt at få et kølesystem til at følge en effekt-reference med ret høj præcision, dels at man kan lagre energi i et supermarked uden at gå på kompromis med fødevarekvaliteten,« fortæller Jakob Stoustrup.

Menneskelige faktorer mangler

Da der er tale om de første praktiske forsøg, er der ikke taget højde for en række faktorer, der kan tænkes at have indflydelse på, hvor effektiv lagring af overskydende energiproduktion i supermarkeder kan være.

»I en rigtig køledisk vil det være luften omkring varerne, som køles, og derfra overføres energien til for eksempel mælken. Det kan så variere, hvor ofte der stilles ny, varm mælk ned i køledisken, og hvornår det bliver gjort,« forklarer Rasmus Pedersen.

Det er en af flere faktorer, der endnu ikke er taget højde for, hvorfor det endnu er for tidligt at lave konkrete beregninger på, hvor meget energi der kan lagres i et konkret supermarked.

På sigt er det ifølge Rasmus Pedersen oplagt at teste det udviklede system i et rigtigt supermarked, men der er ikke nogen konkrete planer om at gennemføre en sådan test.

Det næste skridt i projektet bliver at foretage en virtuel sammenkobling mellem kølesystemet i Aalborg og Risøs smart grid. Der vil så blive sendt målinger af kølesystemets strømforbrug til Risø, som vil kontrollerede, hvornår det kan bruges til at lagre en simuleret overproduktion af energi.

Ud over lagringsfunktionen mener Jakob Skoustrup, at systemet på sigt kan være med til at sænke supermarkedernes energiforbrug.

»For eksempel er det langt mere effektivt at sænke temperaturen sidst på formiddagen i stedet for i middagsheden. Her kan et system som det, de studerende har arbejdet med, være med til at spare på energiforbruget ved at regulere, hvornår temperaturen skal sænkes,« fortæller han.

Ud over Rasmus Pedersen har de studerende John Schwensen, Senthuran Sivabalan og Chiara Corazzol arbejdet på projektet.

Kommentarer (20)

Skal jeg forstå det således, at den ekstra køling i situationen med overproduktion af el, skal kompensere for at kølesystemet slukkes (og dermed sparer strøm) i situationen hvor der er mangel på el?....
Ellers kan jeg ikke rigtig se hvordan dette system skal kunne fungere som et batteri? En sikkerhedsventil ja, men batteri nej...

Er der én herinde som kan komme med en uddybende forklaring?

  • 0
  • 0

Rigtig god idé. Det vil være nemt at rulle ud, da det vel bare er en lille boks der skal tilsluttes samtlige relevante kølediske. Det behøver jo heller ikke være hele løsningen, men hvis det kan tage bare et par procent af overskudsenergien så er det vel også værd at tage med.

Der er sikkert mange andre steder lignende koncepter kunne bruges. Det er jo bare et spørgmål om at tænke lidt ud af boksen.

  • 0
  • 0

Mon ikke der menes, at hvis temperaturen i disken er sænket med 1 grad (mere en normalt) i løbet af natten, så skal den ikke bruge lige så meget energi om morgenen når resten af Danmark vågner. Så en slags indirekte batteri?

  • 0
  • 0