Nyt dansk testlaboratorium skal sikre fremtidens elforsyning

På et nyt testlaboratorium på Aalborg Universitet er det muligt at simulere det komplekse danske elnet og se, hvordan det fungerer, og hvordan de forskellige enheder påvirker hinanden.

I løbet af de seneste år er det danske energinet blevet udvidet med vindmøller, solceller, varmepumper og andre former for grøn energi. Men hvad de betyder for elnettet, er der kun begrænset viden om. I et laboratorium på Aalborg Universitet tester et internationalt forskerhold nu, hvordan nettet bliver påvirket af alternative energikilder, og hvordan fremtidens forsyning kan sikres. 

På det såkaldte Smart Energy Systems Laboratory på AAU står en række store servertårne linet op foran et kontrolpanel af computere og monitorer. På en fladskærm, der hænger på den ene endevæg, kan man se et kort over området syd for Aalborg, hvor små info-bokse løbende fortæller om spændingen og forbruget på nettet.

- Vi kan simulere hele det danske elnet; hvordan det fungerer, og hvordan de forskellige enheder påvirker hinanden. Samtidig kan vi simulere, hvordan man kan styre nettet, og hvad der sker, hvis der samtidig er udsving på kommunikationsnetværket, forklarer lektor Rasmus Løvenstein Olsen.

- Et scenarie kunne være, at man sætter en masse solceller op i et område. Når folk så tager på arbejde og solen skinner, risikerer man at spændingen stiger, og at ting simpelthen begynder at brænde af, forklarer han. Derfor er man nødt til at have et automatiseret system, der kan koordinere produktionen af energi med forbruget af energi, siger Rasmus Løvenstein Olsen.

Det smarte net

Den automatiske styring af elnettet er det, der kaldes for et 'smart grid'. Det kræver, at der er hurtig forbindelse mellem de enkelte strømproducerende enheder, forbrugerne og styringssystemet – en væsentlig forudsætning er, at kommunikationsnetværket også fungerer.

- Vi simulerer helt ned på husstandsniveau, hvordan husene forbruger elektrisk energi, og hvordan vindmøller og solceller producerer elektrisk energi. Vi forsøger at balancere produktionen af el fra vind og sol med forbruget i husene, så derfor skal vi have data ud til styringen af vindmøller og solceller via datanetværk, forklarer Rasmus Løvenstein Olsen.

- Man kan godt forudsige, at det begynder at blæse, men man kan ikke forudsige hvornår. Når blæsten rammer, snurrer vindmøllerne hurtigere rundt og pumper mere energi ud i nettet. Hvis ikke der er nogen til at aftage energien, kan det være ødelæggende. Derfor er man nødt til at sende information ind til den centrale styring, som kan sende energien videre. Det kunne for eksempel være til et stort supermarked, der kan sænke temperaturen i køleboksene lidt for at aftage den ekstra energi. Det er der, kommunikationen kommer ind i billedet.

- Men - som vi kender det fra udfald på vores mobiltelefoner -  fungerer datanetværkene ikke altid optimalt. Og det ville jo være meget uheldigt, hvis det lige var der, hvor der var behov for at skrue op eller ned for energitilførslen for at bringe nettet i balance. Derfor har vi også forsinkelser og udfald med i vores store simulation for at gøre den så virkelighedstro som muligt.

Fremtidens forsyningssikkerhed

Det omfattende antal variabler i simulatoren (eller 'test-beds') gør laboratoriet i Aalborg til noget ganske enestående i Europa. Der findes lignende simulatorer andre steder i verden, men kun få har taget højde for så mange forskellige parametre og kan give så nøjagtige analyser af, hvad der foregår i lysnettet.

- Dem, vi hovedsageligt henvender os til, er elselskaberne. Vi kan hjælpe dem med at få indsigt i, hvad der foregår på lavspændingsnettet. Det er der ikke ret stor viden om i dag. Samtidig kan vi hjælpe dem med at planlægge, hvor der for eksempel skal sættes en ny transformerstation op eller en ny antenne op til hurtigere dataopsamling, forklarer Rasmus Løvenstein Olsen.

- Regeringen har en plan om, at vi skal reducere afhængigheden af fossile brændstoffer. Hvis ikke vi laver de her simulationer, kan vi ikke garantere forsyningssikkerheden på længere sigt, siger han.

Lektor Rasmus Løvenstein Olsen forklarer, hvordan Smart Energy Systems laboratoriet fungerer på denne youtube video:

https://www.youtube.com/watch?v=YYD_ekWGVTE