– Vi må ha en smart strategi for å forberede kraftnettet på veksten av flere, distribuerte fornybare kilder.
Av Alexandre Vermot, Country President i Schneider Electric Norge
Det internasjonale energibyrået (IEA) anslår at det globale energiforbruket vil øke med 4 prosent årlig i nær fremtid, både som følge av elektrifisering og av den store veksten i bruk av generativ kunstig intelligens. Strømforbruket øker også i Norge som ellers i verden. Samtidig klarer verken energiproduksjonen eller kraftnettet å utvikle seg raskt nok. Både kraftnettene og strømkundene må nå helhjertet satse på økt fleksibilitet og energieffektivitet. Integreringen av nye fornybare kilder fordrer til å fornye hele energisystemet: det må bli smartere, fleksibelt og samtidig utvikle seg kostnadseffektivt.
Proaktiv modernisering
Uten en proaktiv modernisering av nettet og tilrettelegging for flere fornybare kraftkilder, kan mange anlegg operere ineffektivt og oppleve både ubalanse og forstyrrelser, med flere alvorlige konsekvenser, slik det massive spanske strømbruddet nylig har vist:
- Ustabil frekvens kan føre til at kraftverk kobles ut for å beskytte seg selv. Det kan resultere i strømutfall.
- Elektronisk utstyr og maskiner kan bli skadet eller ødelagt hvis de utsettes for frekvensvariasjoner.
- Forstyrrelser kan føre til energitap og redusert effektivitet i kraftnettet.
- Virksomheter kan oppleve økonomiske tap på grunn av produksjonsstans og skader på utstyr.
For å unngå disse konsekvensene, er det viktig med kontinuerlig overvåking og vedlikehold av kraftnettet og bruk av ny teknologi som kan stabilisere frekvensen.
For å løse disse utfordringene trengs det grundig planlegging. Det er fundamentalt å forstå dagens utfordringer og forventninger til dimensjonering av strømnett. Enda viktigere er å ha en visjon av nettutviklingen de neste årene.
Utvikling i tre faser
En rapport fra Schneider Electric illustrerer hvordan man bør rehabilitere og oppgradere nettet med en trefaset tilnærming.
Vurderingsfase: hvordan presterer det eksisterende nettet?
I dette stadiet vurderes den maksimale potensielle andelen av lokalt produsert energi. Målet er at systemet skal kunne fungere tilfredsstillende uten vesentlige oppgraderinger av infrastrukturen. Man kan i dag bruke programvareløsninger for å forenkle prosessen. De er modulære og fleksible og kan lett tilpasses.
Planleggingsfase for oppgradering og drift av nettet med flere fornybare kilder.
Denne fasen er viktig og handler om å utvikle effektive planleggings-, prognose- og driftsstrategier. Ordentlig planlegging sikrer at nettet forblir stabilt og i drift etter hvert som den distribuerte fornybarproduksjonen øker.
For å inkludere flere fornybare kilder i nettdriften, må operatøren være klar over den faktiske tilgjengelige kraften og samtidig beregne kapasiteten til å øke eller redusere kraftproduksjonen. Optimaliseringen må gjøres dynamisk og i sanntid. Forutsetningen er å skape prognoser av god kvalitet med både en kort og en lang tidshorisont. KI-programvare som digital tvilling kan i dag brukes til å optimalisere planlegging og design av nye nett eller til å utvide eksisterende nett – med store kostnadsbesparelser som konsekvens.
Optimalisering av nettutvidelse.
Denne fasen kan inkludere løsninger av denne typen:
- mikrogrid: et frittstående nett for elektrisk distribusjon hvor man genererer egen elektrisitet lokalt og bruker den når man trenger det mest. For dette formålet vil mikronettet koble til, overvåke og kontrollere systemets ulike energikilder. Man kan bruke mikronett mens man er koblet til strømnettet eller i frakoblet «øy»-modus. Når nettet går ned eller prisene på strøm er høyest, setter mikronettet inn.
- etterspørselsrespons: en balansering av etterspørselen etter kraft. Det innebærer å forenkle flytting av elektrisitetsforbruk til tider når strømetterspørsel ellers er lavere. Dette kan typisk løses gjennom prispolitikk eller monetære insentiver. Det er nå til dags mulig å installere løsninger i bygg og boliger som automatisk flytter elektriske laster til tider på døgnet når kraftnettet er mindre belastet og strømprisen lavere.
- Energieffektiviseringsteknologier: teknologi for energistyring og byggautomasjon integrert i hverandre sørger for å styre og optimalisere energibruken lokalt og er med på å gjøre nettet mer fleksibelt og fremtidsrettet.
Vi mener at en nøye gjennomføring av disse tre fasene gjør det det mulig å bygge fremtidens nett på en måte som støtter både bærekraftig utvikling og et økende energibehov.
KI kommer til unnsetning
Kunstig intelligens har allerede gjort sitt inntog på dette feltet og kan hjelpe med å integrere og håndtere ulike typer data om både værprognoser og eksisterende strømproduksjon samt forventet strømforbruk. Dataintegrering og -bearbeidelse ved hjelp av kunstig intelligens forenkler prosessen og sørger for at systemet klarer å benytte lokalt produsert energi når det er behov, fremfor å belaste kraftnettet.
