Det nya gröna energipusslet

I flera storskaliga försök styrs el- och värmeförbrukning så att den går i takt med elproduktionen från sol och vind. I framtidens elnät kombineras många olika lösningar.

rycka in som en extra resurs. Omvänt kan de laddas när det finns gott om el.

– Säg att du kommer hem från jobbet och har 20 procent kvar i bilbatteriet. Då kan du börja laga mat med elen från bilbatteriet. Sedan laddas det under natten, säger Kim Koch Hansen.

För att testa konceptet kommer upp till 50 testbilar att rulla på Bornholm de närmaste tre åren, i ett separat projekt som leds av Danmarks tekniska universitet.

Även i Sverige pågår försök där värmesystemen hemma hos vanliga elkunder hjälper till att skydda elnätet från överbelastning. Utanför Uppsala kan elbolaget Upplands energi styra värmepumparna i 300 hus. Forskningsprojektet, delvis finansierat av Energimyndigheten, kom i gång 2014. Målet är att det ska omfatta 500 hus nästa år. När elnätet är hårt belastat kan kundernas värmepumpar sänka effekten.

– Den här typen av lösningar kommer att behövas när vi får in mer förnybar el i näten. Alternativet är att bygga nya ledningar, vilket är både dyrt och tar tid, säger projektledaren Joachim Lindborg på organisationen Sustainable innovation.

Han berättar att projektet nu utökas för att också innehålla elbilsladdning, hembatterier och solceller.

Bland deltagarna finns flera mindre teknikbolag som utvecklar nya lösningar för bland annat värmepumpar och elbilsladdning.

Precis som på Bornholm är utmaningen att hitta en bra affärsmodell.

– Det gäller också att reglerande myndigheter öppnar för dessa typer av system, säger Joachim Lindborg. Ett helt annat exempel på hur uppvärmningen kan utnyttjas för att jämna ut svängningar i energisystemet finns i Hyllie i Malmö. Precis som på Bornholm används den nya stadsdelen som ett laboratorium, för smart styrning av el och värme. Ett av de projekt som kommit längst handlar om fjärrvärme. Mattias Örtenvik, chef för hållbar stadsutveckling på energibolaget Eon, låser upp en källardörr i ett av de nybyggda bostadshusen. Innanför dörren döljer sig husets el- och fjärrvärmecentral. Rör längs väggarna leder varmt vatten till element och kranar i de 82 lägenheterna i huset.

Här finns också extra utrustning som samlar in och skickar data om temperaturen i huset och i fjärrvärmevattnet som flödar

in och ut. Informationen analyseras så att systemet lär sig hur huset reagerar när värmen tillfälligt höjs eller sänks.

Det innebär att huset kan dra ner på värmen under kalla dagar när det finns ett stort behov av fjärrvärme.

– De tunga betongstrukturerna i fastigheten fungerar som ett energilager. Även en kall vinterdag kan det ta flera timmar innan det märks särskilt mycket på inomhustemperaturen att värmen strypts, säger Mattias Örtenvik.

Både fastighetsägaren och Eon vinner på systemet, enligt Mattias Örtenvik. Fastighetsägaren, i det här fallet det kommunala bostadsbolaget MKB, kan kapa värmenotan, medan Eon slipper dra i gång oljeeldade extraaggregat vid köldknäppar.

– Trycker vi ner oljeanvändningen så minskar vi också koldioxidutsläppen. Det är den stora drivkraften, säger Mattias Örtenvik.

Tjänsten, som också fungerar för fjärrkyla, är redan mogen för marknaden och ska börja marknadsföras mot fastighetsägare inom kort.

Hur länge kommer det då att dröja innan värmestyrning i vanliga villor blir en realitet? Enligt Jörgen Christensen, forskningschef och projektledare för Ecogrid 2 på branschorganisationen vid Dansk energi, kan projektet på Bornholm bli kommersiellt om fem år.

– I takt med att traditionell, styrbar produktion som kärnkraft stängs ner, tror vi på stigande elpriser. Då blir det billigare att variera efterfrågan än att importera el från Norge, Sverige och Tyskland som vi gör i dag, säger han.

I Sverige står vindkraftproduktionen för omkring 10 procent av elproduktionen, jämfört med 40 procent i Danmark. Vi har också gott om vattenkraft som kan kompensera när det inte blåser. Men nya flexibla energilösningar kommer ändå att behövas. – Frågan är aktuell eftersom det lokalt kan bli vanligare med överbelastningar i elnätet, säger Lars Nordström, professor i elkraftteknik vid Kungliga tekniska högskolan i Stockholm.

I våras blev det till exempel elavbrott på Öland på grund av för mycket vindkraftsel. Mätinstrumentet som skulle varna så att vindkraftverken stängs av visade sig i det här fallet vara trasigt. Elnätet blev då överbelastat – ledningarna blev helt enkelt för varma.

Ett alternativ till att stänga av vindkraftverken vid överproduktion skulle kunna vara att hushållen passar på att värma upp vatten och ladda sina elbilar.

För att klara av den här typen av problem kommer det att behövas många dellösningar.

En trend är att företag, ett kvarter i staden eller ett villaområde bildar ett eget lokalt elsystem, ett så kallat mikronät, som strävar efter att bli så självförsörjande som möjligt och som till och med kan kopplas loss från det övriga elnätet.

När Kalle kommer hem och måste ladda elbilen kan grannarna tillfälligt dra ner på värmen.

När Anna har överskott på solel kan Linda passa på att fylla varmvattenberedaren.

Mikronät finns sedan länge på isolerade öar och orter med ett enskilt läge. Traditionellt drivs det med dieselaggregat, men med hjälp av sol och vind och smart styrning blir det ett hållbart alternativ även på andra platser.

I skånska Simris bygger Eon ett mikronät för att kunna studera tekniken. De omkring 150 hushållen och företagen ska ingå i ett lokalt energisystem som försörjs med vindkraft och solceller.

Överskottet lagras i ett batterilager, som rycker in när det inte blåser eller är soligt. Mikronätet ska invigas i höst och försöket ska pågå i tre år.

På Bornholm var det just behovet att klara sin egen elförsörjning som triggade i gång utvecklingen av ett smart elsystem.

Det finns en elförbindelse till Sverige, men vid flera tillfällen har fartyg rivit av kabeln. Ön måste då producera sin egen el och ju mer som kommer från sol och vind, desto mer måste de 40 000 invånarna hjälpa till.

Tillbaka hemma hos familjen Andreasson vid havet, säger Britta att hon inte har något emot att vara försökskanin.

– Det känns väldigt bra att kunna bidra till en bättre miljö. l