Elnettet har brug for pålidelig fleksibilitet

Det danske elsystem skal fremover rumme endnu mere vind- og solenergi,  og derfor bliver fleksibelt elforbrug stadig vigtigere både på nationalt og lokalt niveau. Men kan elsystemet stole på, at fleksibiliteten bliver leveret?

Det spørgsmål rejser lead strategy advisor Poul Brath fra Radius Elnet i forbindelse med, at EnergyLab Nordhavn gør status over 4½ års forskning, udvikling og demonstration i et levende storby-miljø.

– Fleksibilitet er et nøgleord, men pålideligheden af denne fleksibilitet er afgørende – uanset hvilken type fleksibilitet, vi taler om, siger Poul Brath og nævner varmepumper, ventilation, køling og elbiler som nogle af de lovende kilder til fleksibelt elforbrug.

Fælles for disse og andre fleksibilitetsaktiver er, at de har et primært formål, som er noget andet end at hjælpe til med, at der er balance mellem produktion og forbrug på elnettet. Varmepumper skal levere varme, ventilationsanlæggene frisk luft, køleanlæggene køling og elbilerne transport.

Det er kun ’restkapaciteten’, der tilbydes på et fleksibilitetsmarked, og hvis ejeren pludselige skal bruge sit anlæg, er det ikke længere på det marked. Derfor er der, påpeger Poul Brath, to parametre, der knytter sig til ethvert fleksibilitets-aktiv: Kapacitet og pålidelighed.

– Hvis fleksibilitet skal være et reelt alternativ til netudbygning, skal vi naturligvis kunne regne med, at den er der, når vi har brug for den. Hvordan vi bedst sikrer det, er et vigtigt udviklingsområde, påpeger Poul Brath.

Måske verdens smarteste varmepumpe

I forbindelse med EnergyLab Nordhavn har Radius Elnet høstet erfaringer med et stort batteri, som elnetselskabet har købt af ABB og placeret i et parkeringshus.

En af konklusionerne er, at energilagring i et batterisystem kan aflaste og optimere elnettet bl.a. ved at håndtere flaskehalse og bidrage med frekvens- og spændingsregulering.

Batteriet har Radius fuld råderet over, men det gælder ikke et andet teknisk anlæg, der er etableret tæt på en krydstogtterminal yderst i det københavnske byudviklingsområde Nordhavn. Her har HOFOR etableret anlægget FlexHeat, der består af en varmepumpe, to elkedler og et varmelager.

– FlexHeat er et af de smarteste varmepumpeanlæg i verden, vurderer energiplanlægger Kristian Honoré fra HOFOR.

Ved at spille på de forskellige strenge kan anlægget levere fleksibel fjernvarme til kunderne i området. Driften af FlexHeat kan optimeres i forhold til elpriserne på markedet, så der eksempelvis trækkes mere på varmelager end varmepumpe, når elpriserne ligger i den høje ende. Omvendt kan varmepumpen være i fuld drift, når elpriserne er lave.

Derudover kan FlexHeat levere ydelser både til Energinet og det lokale elnetselskab, Radius, og i princippet kan anlægget også arbejde sammen med andre typer fleksibel infrastruktur – eksempelvis batterier.

Bedst økonomi i samarbejde

På baggrund af erfaringerne fra EnergyLab Nordhavn er HOFOR og Radius enige om, at integration er mulig, og at der er et stort potentiale for fleksibilitet. Der er fortsat behov for at modne teknologierne (varmepumper, batterier mm.) – og så er det nødvendigt at udvikle nye forretningsmodeller for at dele de gevinster, der måtte være.

– FlexHeat kan give både op- og nedregulering, når vi i fremtiden for eksempel skal håndtere flaskehalse i forbindelse med solceller, siger Poul Brath.

Med EnergyLab Nordhavn har Radius, HOFOR og deres samarbejdspartnere bl.a. på DTU set på forskellige scenarier for den daglige drift. At bede FlexHeat om at aktivere forbrug øjeblikkeligt kan give gevinster for elnettet, men økonomisk er der mere at hente, hvis HOFOR kan få et varsel på eksempelvis seks timer. Med et planlagt samarbejde kan HOFOR bedre optimere driften af anlægget op mod fjernvarmesystemet.

– Et samarbejde vil gøre økonomien bedre, fastslår Poul Brath fra Radius, der sammen med HOFOR overvejer det næste skridt. En kontrakt kan være en mulighed, men det er ikke helt trivielt for to forsyningsselskaber under hver sin regulering.

– Vi er der ikke endnu, konstaterer Poul Brath fra Radius, der har været en ledende kraft i innovationsprojektet.

– Det er en spændende læreproces at være med i et innovationsprojekt. Vi har her fået viden om noget, vi ikke vidste, vi havde brug for viden om, siger Poul Brath, der i øvrigt opfordrer til, at vi i Danmark får skabt et forum for erfaringsudveksling mellem projekter som EnergyLab Nordhavn, EcoGrid 2.0 og Flexible Energy Denmark (FED).

Bæredygtige storbyer

Hvordan elnet/fjernvarme-samspillet i Nordhavn fortsætter, er altså uafklaret, men de mange EnergyLab Nordhavn-deltagere fra virksomheder, energiselskaber, universiteter, myndigheder og lokale beboere har høstet nyttige erfaringer med bæredygtige løsninger, der kan indgå i Danmarks videre arbejde med at reducere udledningen af drivhusgasser med i første omgang 70 procent i 2030.

EnergyLab Nordhavn, der er støttet af EUDP-puljen og har høj grad af egenfinansiering, har stadig aktiviteter et godt stykke ind i 2020, men projektet begynder så småt at lukke ned.

På disse dages konference, der på smukkeste vis lægger op til, at København de næste dage er vært for en seance om bæredygtige byer i regi af C40, er erfaringerne kondenseret ned til en række anbefalinger.

– I EnergyLab Nordhavn har vi demonstreret, hvordan et smart energisystem på tværs af el, varme, bygninger og transport har kunnet realiseres og fungere i en levende by. Nu er det tid til at politikere og myndigheder udmønter anbefalingerne i lovgivningen, så den matcher den udvikling, der skal til for, at gennemføre en hurtigere og smartere grøn omstilling i Danmark, siger professor Jacob Østergaard, DTU, der er en del af EnergyLab Nordhavns styregruppe.

Frontrunner blandt frontrunnere

En af anbefalingerne handler specifikt om samspillet mellem varmepumper og elnet: ’Med udgangspunkt i forsøgene på FlexHeat Nordhavn anlægget, er der afdækket et væsentligt potentiale ved at ændre markedsreglerne således, at der kan meldes forskelligt ind for services i hver retning. Effekten vil være en hurtigere udbredelse af varmepumperne’.

Energistyrelsens direktør Kristoffer Böttzauw kvitterer for anbefalingerne:

– Tak. Anbefalingerne er værdifulde, fordi de bygger på noget, det er testet i virkeligheden. EnergyLab Nordhavn har været en frontrunner blandt frontrunnere, lyder det anerkendende fra Kristoffer Böttzauw.

EnergyLab Nordhavn har de seneste fire et halvt år haft besøg af over 150 delegationer af især udenlandske beslutningstagere. De har ved selvsyn kunnet konstatere, hvordan digitale energiløsninger kan anvendes i en by. Også deltagerne i C40-mødet får mulighed for at opleve Nordhavn.