Økt nettkapasitet for elbil-lading gjennom smart styring av fleksibilitet

Smarte nett kan lade flere elbiler samtidig Den sterke veksten i antall elbiler presser strømnettet når mange skal lade batteriene samtidig. For å møte behovet må nettselskapene oppgradere de lokale strømnettene. Eller kan de slippe? I prosjektet «ChargeFlex - økt nettkapasitet for elbil-lading gjennom smart styring av fleksibilitet» har en forskergruppe ledet av eSmart Systems i Halden utvikle løsninger som kan øke kapasiteten i lokale nett med 25 prosent. Det vil bety store besparelser for nettselskapene, og dermed alle nettkundene. Resultatene av forskningen i prosjektet viser at styring av lading i alle tilfeller fører til bedre utnyttelse av kapasitet. Smart styring fører til 43% økning i kapasitet for lading. Innovasjonen ligger i å samle inn detaljerte data over strømforbruket på minuttbasis og bruke IKT-verktøy til å analysere dataene, forutsi forbruket og styre strømbruken. Når mange elbiler lader samtidig, kan nettoperatøren eller en tjenesteleverandør styre ladingen etter gitte kriterier. I tillegg kan annet forbruk som oppvarming av bygg flyttes eller kobles ut, andre energikilder kan kobles til eller energilagre kan brukes. Resultatene skal brukes kommersielt i salg av IT-løsninger og energitjenester. De mest aktuelle kundene er nettselskaper, aktører som eier, drifter eller leier bygg og tjenesteselskaper innenfor energisektoren. Vi ser at markedet for tjenester som utvikles i ChargeFlex utvikler seg i takt med at endringer skjer. Flyplasseiere, parkeringsoperatører, andre som har ansvaret for store ansamlinger av elbiler etterspør intelligente løsninger for å tilby nok kapasitet for lading, og for å utnytte kapasiteten som ligger i elbilen med vehicle to grid-løsninger. Partnerne som står sammen i prosjektet er eSmart Systems, Smart Innovation Østfold, NTNU, Proxll, Fortum Charge & Drive og nettselskapene Fredrikstad EnergiNett og Sogn og Fjordane Nett.

En tredjedel av Norges klimagassutslipp kommer fra transportsektoren. For å få ned dette er det avgjørende å ta i bruk mer strøm som energikilde for bilene. Politiske insentiver, ny teknologi og økt miljøbevissthet hos forbrukere har bidratt til kraftig vekst i antall elbiler. En slik utvikling gir energisystemene helt nye utfordringer i form av økt dynamikk og uforutsigbarhet på sluttbrukersiden og kapasitetsproblemer i distribusjonsnettet på grunn av økt effektbehov i høylastperioder. Den tradisjonelle tilnærmingen til slike utfordringer er å øke kapasiteten på produksjons- og nettsiden. Dette er løsninger som er svært kostbare, lite miljøvennlige og som tar lang tid å gjennomføre. Dette prosjektet vil redusere behovet for nettutbygging på tross av den massive økningen i ladebehov fra elbiler. Hovedutfordringene i forskningsdelen av prosjektet er høy kompleksitet i å dynamisk prediktere ladebehov, kapasitet i distribusjonsnett, samt tilgjengelig fleksibilitet. I tillegg er håndtering av store datamengder samt optimering innenfor meget korte tidshorisonter en betydelig risikofaktor. Analysedelen må gå svært hurtig, eksisterende modeller kan bare brukes i begrenset omfang, helt ny teknologi for distribuert prosessering av store datamengder i sann tid må benyttes og videreutvikles (Big Data & Analytics). Utnyttelse av sluttbrukerfleksibilitet for å skape verdier er et nytt område. Dette er interessant for bygningseiere og ladestasjonseiere som vil kunne tilby attraktive ladestasjoner med reduserte energikostnader. Nettselskaper vil kunne øke driftssikkerheten og redusere investeringsbehovet. Prosjektet vil utvikle kommersialiserbare metoder og modeller som kan implementeres i nye IKT-verktøy og som igjen legger grunnlaget for salg av nye produkter og tjenester innenfor sluttbrukerfleksibilitet. På grunn av verdens høyeste elbil-tetthet, vil det videre være naturlig at utenlandske aktører ser til Norge etter løsninger på utfordringene med et stort innslag av elbiler.