Flexible Integration of Local Energy Communities into the Norwegian Electricity Distribution System

For å bekjempe global oppvarming må stadig flere sektorer av samfunnet elektrifiseres og ny fornybar kraft må bygges ut. Det gir store investeringsbehov og nye utfordringer i kraftsystemet. Kontinuering balansering av forbruk og produksjon, opprettholdelse av god leveringskvalitet og sosial aksept og deltagelse i energiomleggingen er utfordringer som utviklingen av lokale energisystem kan bidra til å løse. Lokale energisamfunn, i EU-direktiv spesifisert som Citizens Energy Communities og Renewable Energy Communities, er juridiske enheter som er involvert i blant annet kraftproduksjon, distribusjon og forbruk og som har som hovedformål å gi miljømessige, økonomiske eller sosiale verdier for lokalsamfunnet. Fra et kraftsystemperspektiv kan utvikling av lokale energisamfunn gi fordeler som bedre lokal koordinering av ressurser, bedre utnyttelse av distribusjonsnett, lettere tilgjengelig fleksibilitet i distribusjonsnettet, reduserte taps- og investeringskostnader i overføringsnett, økte muligheter for innovasjon hos nettkundene. Disse fordelene kommer imidlertid ikke automatisk ved en oppmykning av regelverket, men krever riktig regelverk og riktige incentiver for at utviklingen skal skje på en samfunnsmessig rasjonell måte. Lokale energisamfunn kan også ha negative effekter på kraftsystemet og samfunnet for øvrig, dersom regelverk og incentiver ikke utformes hensiktsmessig. Prosjektet har kartlagt potensielle lokale energisamfunn i en norsk kontekst og kategorisert disse i tre hovedtyper: Rurale energisamfunn med svakt nett, urbane energisamfunn og industri-/næringsklynger. Prosjektet har også utformet ulike scenarier for hvordan regulatorisk rammeverk og økonomiske incentiv for lokale energisamfunn kan utvikle seg i årene som kommer, og lager modeller for å studere hvordan lokale energisamfunn vil påvirkes i de ulike scenariene. Videre i prosjektet skal vi: - Videreutvikle modeller av energisamfunn og distribusjonsnett - Analysere samspillet mellom lokale energisamfunn og distribusjonsnettet i drift og planlegging, blant annet med energisamfunn som en tilbyder av fleksibilitet - Analysere konsekvensene av ulike regelverk og incentivstrukturer, og gi overordnete anbefalinger Prosjektet finansierer to PhD-kandidater, en ved UPC Barcelona og en ved NTNU.

A local electricity community is based on a micro-grid and micro-market concept that includes a mix of prosumers and consumers that might form a community with its own marketplace in cooperation about local resources. Many energy communities are driven by building developers/owners, the projects are immature, few projects have performed cost/benefit analysis for the actors involved (TSO, DSO and the community itself) and nobody has focused on the socio-economic consequences of such neighbourhoods. These gaps will be addressed in this project. Further, the technical and regulatory framework in which the local energy communities is not defined yet. To assess the socio-economic results that the legal framework will be one of the tasks of this project. If local energy communities become a part of the future electrical system, they will have an impact on the topology and the operation of electrical networks, especially in the distribution grids. To this end, FINE will analyse, the effect that local energy communities may have on grid planning and operation and make use of digitalisation tools as a key enabler in order to integrate local energy communities optimally into the existing grid (maximize social welfare: reduce grid operations and investment costs). To achieve this goal the transition of a traditional DSO to an active DSO is analysed in detail. In order to analyse different possible future frameworks and technical restrictions, future scenarios are developed with the participation of all involved stakeholders (TSOs, DSOs and Communities) and defined in several workshops. The project is divided in four major topics: 1. scenario development based on a stakeholder participation 2. impact of local energy communities on the distribution system based on the scenarios 3. creation of platform for the interaction between DSO an local energy communities 4. simulation and near real time operation of local energy communities