ERA-NET Defining Planning and Operation Guidelines for European Smart Distribution Systems

For å oppfylle EU sine miljø- og kilmamål for 2020 er det nødvendig at en stor andel fornybar kraftproduksjon integreres i det eksisterende distribusjonsnettet i Europa. På grunn av varierende produksjon fra fornybare energikilder (spesielt vindkraft og solcelleanlegg), øker kompleksiteten med å sikre balanse mellom forbruk og produksjon. Ny smartgrid-teknologi vil være et viktig bidrag her, og kunne bidra til en kostnadseffektiv integrasjon av kraftproduksjon i distribusjonsnettet. ERA-Net SG+-prosjektet "SmartGuide" fokuserer på utviklingen av anbefalinger for planlegging og drift av fremtidens smarte distribusjonsnett, med fokus på distribuert produksjon og fleksibelt forbruk (forbrukerfleksibilitet, frekvenskontroll og håndtering av balansetjenester). Belgische Universität Wuppertal er koordinator for prosjektet. Partnere i prosjektet er FoU-institusjoner/universitet og nettselskap fra Tyskland, Storbritannia, Portugal og Norge. De norske partnerne er Skagerak Nett (nettselskap) og SINTEF Energi (FoU). Prosjektperiode: 2016-2019. De første to arbeidspakkene i prosjektet har fokusert på å beskrive status for smart grid løsninger og teknologier (WP1) og smart grid forretningsmodeller og markedsintegrasjon (WP2) for landene som deltar i prosjektet. Rapportene er tilgjengelig på prosjektets webside: http://www.smartguide.uni-wuppertal.de/en/publications.html WP3, Avansert smart grid planleggingsmetoder og verktøy, er en viktig del av prosjektet. Arbeidspakken starter med å identifisere dagens praksis knyttet til nettplanlegging, inkludert manglende planleggingsmetoder og verktøy for hvert land, og basert på nasjonale egenskaper ved distribusjonsnettet. På grunn av ulike krav til nettplanlegging, vil ulike verktøy og metoder danne grunnlaget for generelle planleggingsprinsipper som skal utvikles senere i prosjektet. For den norske delen av prosjektet har en Excel prototype for beregning av forbruksprofiler for husholdningskunder med ulike varianter av forbruk, solcellepanel, elbillading og fleksibelt forbruk blitt utviklet. Prototypen og bruk av denne vil bli beskrevet i en egen rapport fra WP3, som vil bli publisert i 2019. I WP4, Simulering, vil de ulike verktøyene fra WP3 bli brukt til nettplanlegging, i samarbeid med nasjonale partnere, på nasjonale case. Dette gjøres med utgangspunkt i data og representative nett for det enkelte land. I tillegg vil de ulike verktøyene og metodene fra en partner bli brukt på data og nett fra andre prosjektpartneres land, f.eks. programvare fra Portugal brukt i forbindelse med analyser på britiske nett og omvendt. WP5, smart grid Håndbok for planlegging, vil basert på resultater fra WP4, etablere en samling av spesifikke anbefalinger knyttet til planlegging og drift av smarte nett. For å støtte utbredelsen av nye tekniske løsninger, har kartlegging av status (WP1 og WP2), utvikling av programvare (WP3) og scenarier (WP4) blir videreutviklet til anbefalinger (WP5). For å bidra til at nye løsninger skal bli "standard løsninger", har prosjektet følgende anbefalinger: 1) Avanserte planleggingsverktøy og -metoder, spesielt slike som utviklet i SmartGuide, bør tas I bruk i forbindelse med nettplanlegging, for å redusere usikkerhet knyttet til fremtidige nettinvesteringer. 2) Strategier for fremtidige nettinvesteringer bør inkludere scenarier, for å ivareta økende usikkerhet i framtiden. 3) Nettplanleggingsmetoder bør ta I bruk data fra nye datakilder, slik som data fra smarte strømmålere, for å få økt kunnskap om ny teknologi på kundesiden. 4) Det anbefales at representativ modellering av tilgrensende spenningsnivå inkluderes I investeringsplanene for å se sammenhengen med drift for en større del av kraftsystemet. 5) Verdien av fleksibilitet må vurderes fra case til case, og inkluderes i planleggingsverktøy og -metoder. 6) Hvis det blir behov for avkorting/utkobling av fleksible ressurser, kan en konservativ bruk av halvtimes måledata brukes for å unngå underestimering av tilgjengelig kapasitet for avkorting/utkobling. 7) Ved modellering av fleksible ressurser, bør restriksjoner inngå, slik at estimatet på tilgjengelig fleksibilitet blir realistisk.

The main objective of the SmartGuide project is the development of improved and generalized planning and operating guidelines for European smart grids, considering renewable energy sources and the demands that arise from smart market applications (e.g. demand response, ancillary services like frequency control). The key outcome of the project is the derived planning and operation guidelines for smart grid technologies. Due to the different circumstances in the partner countries the guidelines are rather generalised observations from the performed studies than actual and specific planning guidelines a network operator could adopt.

A great share of Renewable Energy Sources (RES) has to be integrated in existing European energy distribution systems all over Europe to cope with the climate and energy 20/20/20 targets of the European Union (EU). Due to RES fluctuating character, in particular weather-dependent wind turbines and photovoltaic systems, the complexity of balancing generation and demand rises significantly. Smart grid technologies are used to assure the cost-effective expansion of distribution systems. The use cases vary from country to country depending on country specific regulatory and legal parameters and historical and geographical conditions, which led to different grid topologies and operation principles. This project focuses on the development of improved planning and operating guidelines for European smart grids, considering renewable energy sources and the demand that arise from smart market applications (e.g. demand response, frequency control and reserves management).