Småbatterierna är redo för större uppdrag i kraftsystemet. Elektrifieringen kan inte genomföras utan att småskalig kapacitet och flexibilitet tas tillvara och används som balanskraft.

– Elkundernas stödtjänster till Svenska kraftnät blir allt viktigare, säger Carl Heyman på Ferroamp.

Snart kan alla som har ett solcellsbatteri, en elbil eller annan styrbar elförbrukning vara med och stabilisera elnätet. Genom att dessa resurser aggregeras till virtuella kraftverk med smart distribuerad energistyrning kan de komplettera stora vindkraftsparker och andra jättar i elsystemet för att balansera frekvensen, effekten och kapaciteten. De tekniska förutsättningarna är på plats, menar Carl Heyman, produktansvarig för gröna energilösningar på Ferroamp. Utmaningen är att utveckla och stödja nya applikationer med hållbara affärsmodeller för slutkunderna.

Bild: Elibil som deltar i stabilisering av elnät. Foto: Ferroamp.

– Det är bland annat det vi håller på med. Det finns idag ingenting tekniskt som säger att de klassiska tunga generatorerna inte kan bytas ut mot kraftelektronik av den typen system som bland annat vi bygger upp. Sett ur stabilitetssynpunkt så blir det lika, säger Carl Heyman.

Ny väg till marknaden
Tillsammans med Varberg Energi har Ferroamp börjat bygga upp en nischmarknad för elkunder med mindre batterier som via flexmarknader kan sälja tjänster för frekvensreglering till Svenska kraftnät. Nu har Varberg Energi startat ett riksomfattande pilotprojekt för ett begränsat antal kunder som har Ferroamps system där man testar kundkollektivets förmåga att snabbt kunna erbjuda kraftsystemet balanserande stödtjänster.

Varberg Energi och Ferroamp är nu inne i en förkvalificeringsprocess med målet att bidra med frekvensstöd till Svenska kraftnäts frekvenshållningsreserv FCR-D för störd drift, där frekvensen snabbt behöver återställas upp eller ned. Inom fem sekunder ska systemen reagera på signaler från kraftnätet och börja ladda upp eller ladda ur batterierna för att återställa balansen.

Fler produkter, mer samarbete
Framtidens stöd handlar emellertid inte enbart om frekvensreglering. Det Carl Heyman pratar om är toppen av en allt mer synlig teknisk revolution underifrån där små decentraliserade elsystem levererar stödtjänster till både rotationsenergins svängmassa och intermittent kraftproduktion.

Ett ökande antal aktörer arbetar redan för att aggregera energi som i olika former ligger oanvänd, eller vars användning kan effektiviseras bättre. Själv har Ferroamp utvecklat likströmsbaserade tjänster för energistyrning och lagring med utgångspunkt i slutkunders energiförbrukning.

– Det händer väldigt mycket på de här marknaderna nu där det behövs fler generella produkter som kan koppla upp sig mot andra aggregatorer och generera fler samarbeten, menar Carl Heyman.

Lurar flaskhalsen
Den tiden är förbi när man satt och väntade på något diffust tekniskt genombrott och säkerhetsmässigt finns idag inga större hinder för att koppla ihop olika distribuerade system. Utvecklingen stoppas inte heller av de i andra sammanhang så ofta omtalade långa ledtiderna och elnätens flaskhalsar.

Tvärt om bygger Ferroamp och andra aktörer upp system som kan ta sig runt eller minska den typen systemutmaningar, påpekar Carl Heyman. Ferroamps och marknadens utmaning är istället att nya produkter och applikationer tar tid att skala upp, processer som är svåra att stressa om man ska bygga säkert med hållbara affärsmodeller.

– Idag kan vi bygga den här typen av lösningar som en direkt konsekvens av digitaliseringen. Vi har några mindre tekniska utmaningar kvar som vi ska lösa i pilotprojektet men inga större kritiska, säger Carl Heyman.

Kollektivets kraft
Framöver kommer småskaligheten för fullt i kraftsystemet. Precis som aggregering av efterfrågeflexibilitet kan vara en stor gemensam resurs som ledig kapacitet hos elkunder, så kan också ihopsamlad el från småbatterier bli en kollektiv kraft. Större störningar i kraftsystemet kan komma att kompenseras av en hel armé av små resurser, menar Carl Heyman.

Från och med den 1 juni 2023 blir det dessutom tillåtet att blanda stödtjänster för produktion och förbrukning i samma bud. Svenska kraftnäts totala volymkrav för FCR-D ligger på 538 MW som är lika med effekten på en stor havsbaserad vindkraftspark.

Balanserar och kompletterar
– Svenska kraftnät ser ett stort behov av den här typen tjänster framöver. Vårt projekt ska titta på att använda många mindre system som solcells- eller elbilsbatterier, som tillsammans kan spela en helt ny roll i balanseringen av elsystemet. Batterier kopplade till solcellsanläggningar och laddboxar kan tillsammans skapa större flexibla virtuella kraftverk, säger Carl Heyman.

Stödpotentialen är stor både upp mot havsbaserad vindkraft och annan storproduktion, menar Heyman. Redan idag avhjälper FCR-D större systemstörningar ”när exempelvis kärnkraftverk eller HVDC-kablar trippar”, alltså när produktionen eller överföringen plötsligt går ner.

– Den typen problem finns redan och behöver kompletteras med både stora och små resurser och det vi tittar på är de mindre resurserna, säger Carl Heyman.

Flexibla mikronät
– Framöver behövs många små anläggningar som kan backa upp och leverera el uppåt till kraftsystemet. Har du tillräckligt många små leverantörer så finns det inget som säger att du inte kan använda den här typen av lösningar, säger Carl Heyman. I framtiden kan det absolut vara möjligt att koppla ihop alla Ferroamp-system med energilager för att direkt balansera mot havsbaserad vindkraft, menar han.

Det är inget mål i sig, påpekar Car l Heyman, utan ett exempel på hur Ferroamps teknik i stor skala kan bidra till stabiliteten i nätet. Ferroamps eget system bygger på en patenterad teknologi med ett likströmsbaserat mikronät som kan koppla ihop och styra solceller, energilager och elbilsladdning. Systemet är modulärt och lämpar sig både för villor och större fastigheter. Det går även att koppla ihop flera mindre system i olika byggnader som därmed kan utgöra större flexibla enheter i det större elsystemet.

Vad man gör det till
Ferroamps och Varberg Energis koncept är att samla ihop och sälja vidare redan producerad energi som ligger lagrad. Rent tekniskt kan elkunderna redan idag vara med och balansera kraftsystemet men det är fortfarande en bit kvar innan man som gemensam kraft kan ta sig an de stora systemuppdragen.

– För att få ihop en gigawatt som kan levereras på fem sekunder måste tusentals anläggningar synkroniseras. För att klara det krävs en del arbete av oss, men också i samarbete med andra aktörer, säger Carl Heyman.

Hur kraftsystemet framöver ska se ut beror på vad samhället lägger upp till, hur myndigheterna agerar och på vilket sätt utvecklingen stöds. Ju fler mindre batterisystem som byggs desto mer systemperspektiv och bättre konsekvensanalyser krävs, menar Carl Heyman.

Många små mot stora mål
Det betyder att samhället runt och myndigheterna måste se systembehovet och stödja marknaden. Idag kan det generellt finnas en osäkerhet och ibland en undran om vart den utvecklingen är på väg. I ett större perspektiv är aggregering av ledig batterikapacitet, energieffektivisering, efterfrågeflexibilitet och olika sidor av samma sak. Enligt Power Circles vd Johanna Lakso riskerar till exempel ett nytt lagförslag att motverka aggregering av efterfrågeflexibilitet.

– Utan smart användning av små energiresurser kan inte heller de stora politiska målen nås. Elektrifieringen kommer inte att kunna genomföras utan att småskalig elproduktion och annan flexibilitet tas tillvara, samordnas och används som balanskraft i kraftsystemet, säger Carl Heyman.

* * *