21. november 2011
Danmarks Smart Grid hensigter
Uikkert om der tages passende hentil til risikoen for blackouts

Det danske ministerium for klima, energi og bygninger har indset, at en fortsat vækst af vindkraft i Danmark efterhånden vil øge presset på forsyningsnettene langt ud over kapacitetsgrænserne. Svaret på denne udfordring hedder Smart Grid.

Ministeriet har fremlagt sine Smart Grid hensigter i en rapport: "Hovedrapport for Smart Grid Netværkets arbejde".

Danmark vil udvikle fleksible indenlandsk ressourcer
Ny vindkraft vil medføre en voksende ubalance mellem traditionelt elforbrug og elproduktion.

I Smart Grid konceptet forventes nye typer af elforbrug som elbiler og fleksible opvarmningssystemer at bidrage til udnyttelsen af overskydende el, når det blæser. Det bliver en særlig udfordring af dække dette ekstra elbehov uden tilsvarende netforstærkninger. Avanceret automatik i nettene og nye markedsordninger forventes at erstatte eller begrænse netforstærkningerne.

Hidtil har det øgede behov for balanceringsydelser som følge af dansk vindkraft været dækket af udenlandske ressourcer. Det har der været gode muligheder for takket være de stærke udlandsforbindelser. Fortsatte forstærkninger af primærnet og udlndsforbindelser vil sikre Danmarks adgang til internationale balanceringsydelser fremover.

Imidlertid har nabolandene også ambitiøse planer for udbygning med vindkraft, så en skærpet konkurrence om begrænsede norske resourcer til balancering må forudses. Derfor hilser jeg hensigterne om udvikling af fleksible ressourcer i Danmark velkommen.

De 9 anbefalinger
I hovedrapporten er der 9 anbefalinger og 35 delanbefalinger. De 9 anbefalinger har følgende overskrifter:

  1. Prissignaler til kunder der afspejler værdien af forbrugsfleksibilitet
  2. Ny økonomisk regulering af netvirksomheders Smart Grid aktiviteter
  3. Afgifter der understøtter en effektiv elektrificering
  4. Effektiv aktivering af lager og decentral produktion
  5. Styrkelse af standardisering og interoperabilitet
  6. Forskning og udvikling som dynamo for grøn væks
  7. Styrk forbrugernes engagement
  8. Minimér risikoen for elkunder og øvrige aktører
  9. Gør det nemmere at lave nye serviceydelser
De fleste delanbefalinger skal være gennemnført i 2013 og 2015. Energisektoren skal have ansvaret for nogle af anbefalingerne. Andre skal varetages af myndighederne. Endelig er der delanbefalinger, som de to parter skal være fælles om.

Der kan ikke indvendes noget mod anbefalingernes retning. De udtrykker gode hensigter, men de anviser ikke metoder, og de sætter ikke kvantitative mål. Ingen kender den mulige størrelsesorden af slutkundernes bidrag til balanceringen af vindkraften.

En fælles international forskningsindsats
De nye procedurer og metoder vil ikke være hyldevarer. Derfor er en omfattende udviklingsindsats nødvendig. Det er diskutabelt, om de danske forskningsmiljøer har den fornødne kapacitet og viden til disse opgaver. Den aktuelle forskningsativitet tyder på, at der er lang vej tilbage.

Derfor kan fælles internationale projekter i lighed med EcoGrid.eu med fuldskalatest på Bornholm være værdifulde bidrag til udviklingsprocessen.

Tiltagende risiko for driftsforstyrrelser
Rapporten forventer, at det bliver muligt at drive nettene tættere på kapacitetsgrænserne. Med de mere pressede net og vindkraftens voksende produktionsudsving vil risikoen for driftsforstyrrelser blive større.

Selvreparerende net er en del af Smart Grid konceptet, men det synes ikke at være indeholdt i anbefalingerne.

Hovedrapporten og de issue-papers, som den bygger på, er faktisk opmærksomme på, at risikoen for driftsforstyrrelser og dermed behovet for driftsreserver kan ændre sig. Rapporten anbefaler en omhyggelig overvågning af reservebehovet med det formål at undgå driftsforstyrrelser.

Driftsforstyrrelser kan aldrig udelukkes, og Smart Grid funktioner til start fra dødt net synes at være glemt. Det østdanske blackout i 2003 viste et utilstrækkeligt dødstartberedskab undtagen på Bornholm.

Man kan ikke undgå alvorlige driftsforstyrrelser, men man kan opnå mere acceptable retableringstider end i 2003 med passende Smart Grid virkemidler. Et net med en cellestruktur og muligheden for start fra dødt net inden for hver celle har tidligere været skitseret.

Super Grid eller Smart Grid?
Stærke kræfter ser en løsning på vindkraftens svingende produktion ved at bygge et europæisk-afrikansk supernet til de eksisterende primærnet. Mam håber, at vindkraftens fordeling over hele Europa sammen med afrikansk solenergi kan sikre en udjævnet og balanceret forsyning i de internationale elmarkeder.

Det er måske en løsning på meget langt sigt. På kort sigt vil nye udlandsforbindelser til Norge og Holland sammen med de skitserede offshore net i Nordsøen og Østersøen sandsynligvis give Danmark den bedst mulige adgang til at købe balanceringstjenester i de internationale elmarkeder.

Balanceringsydelser fra fjernvarmesystemerne
Smart Grid anbefalingerne handler om elnettene, så det er rimeligt nok, at andre mulige kilder til balanceringsydelser ikke er omtalt.

I kraftvamesystemerne har Danmark en unik kapacitet til balanceringsydelser. Fjernvarmesystemernes fleksibilitet skyldes de store varmtvandsakkumulatorer, som findes ved de fleste fjernvarmeværker. Overskydende elproduktion kan omdannes til varmt vand med elpumper eller elpatroner. Når der mangler elektricitet og markedspriserne stiger, kan kraftvarmeværkerne levere varme og oplade varmtvandslageret på samme tid.

Mange krafvarmeværker deltager allerede aktivt i både spotmarkedet og regulerkraftmarkedet. Potentialet kan let kvantificeres og mibiliseres efter behov.

En robust dansk strategi
Det vil være en robust dansk strategi at udvikle adgangen til både udenlandske og danske ressourcer til balancering, herunder de følgende:
 
International handel:
Indtil nu er vindkraftens udsving hovedsageligt blevet absorberet af nabolandene. Norge er den dominerende leverandør i kraft af dets store vandmagasiner. Voksende kapacitet af vindkraft i flere lande forventes at øge den internationale efterspørgsel efter balanceringsydelser.
Fleksibel efterspørgsel på slutbruger-niveau:
Dette er en væsentlig ressource til balancering i Smart Grid konceptet. Det omfatter elbiler og individuelle opvarmningssystemer. Det er vanskeligt at kvantificere potentialet.
Fjernvarmesystemer:
Når markedspriserne på el er lave, kan fjernvarmesystemerne absorbere el til opvarmning. Når der er mangel på el og høje markedspriser, kan kraftvarmeværkerne producere el og lagre overskydende varme i varmtvandstankene. Interessen blandt kraftvarmesystemerne for at levere balanceringsydelser vil afhænge af, om der kan tjenes pene på det.
Termiske kraftværker i kondensdrift:
Næsten alle store termiske kraftværker i Danmark er udtagsenheder til fjernvarme. De kan også producere el i kondensdrift og yde balanceringstjenester. Kondensdrift er ikke så effektiv og søges derfor minimeret.
Bortkobling af vindkraft:
Denne udvej skal være tilgængelig til nødsituationer, men på grund af den spildte energi minimeres bortkobling af vindkraft.

På grund af store usikkerheder kan den fremtidige blanding af virkemidler ikke optimeres på forhånd. Planlægningen må justeres løbende i en rullende proces. Balanceringsydelser fra fjernvarmesystemerne kan mobiliseres når som helst efter behov. Fleksibelt elforbrug hos slutkunder kræver tid til forskning og udvikling og betydelige investeringer. Forskningsaktiviteten bør opretholdes for at holde denne mulighed åben til gennemførelse, når behovet er der.


Referencer
1 Link til hovedrapport og issue reports
2 Energinet.dk: Strategiplan 2010

Opdateret d. 10.1.2012