I debatten handlar ”smarta nät” ofta enbart om el och hur flexibiliteten i elanvändningen ska kunna öka. Men projektet ”Smarta nät för ett hållbart energisystem” i stadsdelen Hyllie i Malmö visar att det är ett allt för snävt perspektiv. Det finns en stor potential i att få olika energibärare att samverka.

– Det som många missar när de talar om smarta nät är möjligheten att skapa ökad flexibilitet i de termiska näten och länken mellan olika energibärare. Den stora potentialen ligger i integrerade system där el, värme och kyla samverkar, säger Peder Berne som fram till nyligen var EO.N:s projektledare i Hyllie.

Det är förstås särskilt relevant i ett land som Sverige där ungefär 90 procent av alla flerfamiljshus värms med fjärrvärme.

Hyllie-projektet är ett samarbete mellan Energimyndigheten, Malmö Stad och E.ON. En rad andra aktörer har också deltagit, inte minst fastighetsägare i stadsdelen. Det handlar om att sänka energiåtgången, men också att åstadkomma den önskvärda flexibiliteten. Det man vill är att jämna ut effektbehovet och kapa effekttopparna för att minska behovet av spetsenergi. Då måste det skapas förutsättningar för både distributions- och produktionsoptimering. Effekttoppar eller andra distributionssvårigheter kan uppstå exempelvis återkommande vissa tidpunkter under dygnet, eller när det är mycket kallt, eller om ett tekniskt fel skapar en störning i någon del av systemet.

Avgränsar man frågan om flexibilitet till enbart elkundernas agerande så finns den största potentialen i eluppvärmda villor som kan flytta sin uppvärmning från höglasttimmar till låglasttimmar, det visade Energimarknadsinspektionens utredning som kom i december. Men Hyllie-projektet visar på något mer: i städer kan elsystemet samverka med fjärrvärmen och fjärrkylan och skapar flexibilitet. Och flexibiliteten är nyckeln för att kunna bygga ut förnybara energikällor som vind- och solkraft.

– Ett konkret exempel: om det ska bli mycket kallt väder imorgon kan det vara vettigt att redan nu föra in mer energi i fjärrvärmesystemet. Genom den smarta nät plattform vi utvecklat inom Hyllieprojektet kan vi samverka med fastigheter genom att exempelvis höja eller sänka temperaturen i anslutna fastigheter, och på så sätt minska effektuttaget när efterfrågan är som störst eller vi står inför att sätta in reservkapacitet, säger Peder Berne.

Han fortsätter:
– Genom projektet vet vi att det finns en stor optimeringspotential både på systemsidan och för fastigheter genom att utnyttja fastigheters termiska tröghet på ett sätt som inte påverkar komfortnivån i fastigheten. På så sätt kan den smarta nätplattform vi utvecklat i Hyllie hjälpa till att fördela effektuttaget på ett optimalt sätt vid exempelvis flaskhalsproblematik i distributionen.

Det är svårt att säga exakt hur mycket effekt som går att styra då det påverkas av fastighetens unika förutsättningar, men ett exempel från ett av referenshusen visar att man kan sänka radiatorkretsen under uppvärmningssäsongen i en fastighet från 35 grader till 25 grader under 5 timmar utan att påverka inomhuskomforten.

Om det kommer att blåsa hårt och elpriserna pressas mot noll finns det skäl att göra tvärt om. Fjärrvärme och fjärrkyla kan då vara väl så viktiga för att nyttogöra en överkapacitet i elsystemet:
– Kyla är en effektprodukt där den höga användningen uppstår under några dagar eller timmar per år, när vädret är riktigt varmt. Om man kan kapa de effekttopparna så har det stor betydelse för energisystemet och möjliggör fler kunder med en viss installerad effekt.

Då handlar det om att fördela effekten genom att exempelvis  lagra in kyla i förväg i fastigheterna, innan behovet uppstår, baserat på information om vädret och om möjligheterna att hämta energi från någon annan del av systemet.

På ett sätt är energisystemet som utvecklats för Hyllie mycket komplext, eftersom så många komponenter och aktörer samverkar. Samtidigt är det enkelt för energianvändaren genom transparanta och enkla gränssnitt för att få kontroll över och styra sin användning.

En viktig beståndsdel i Hyllieprojektet är att förse fastighetsägare med information som de kan agera på. Exempelvis att det går att spara pengar och utsläpp av klimatgaser genom att flytta energiförbrukningen.

– Det är fastigheter och fastighetsägare som står i centrum för energisystemet i Hyllie. Genom att samverka med dessa, ge dem rätt information och rätt verktyg är det fastighetsägarna som skapar flexibiliteten i systemet.

Det handlar om fyra typer av information som bygger på prognoser: hur kommer förbrukningen i fastigheten att se ut, vilket pris kommer energin att ha, hur mycket koldioxid kommer att släppas ut och vilket väder som förväntas.

I projektet har piloter genomförts där fjärrvärmen prissatts per timme för att öka effektiviteten. Modellen har varit att låta fjärrvärmepriset följa spotpriset på el på elbörsen Nordpool.

Även piloter för lösningar på slutkonsumentnivå har genomförts, bland annat med Smarta Hem system i två fastigheter med tillsammans 61 lägenheter där de  boende har fått verktygen att styra sin energianvändning utifrån timbaserade energipriser. Piloterna visar att det finns en potential för flexibilitet även här, men energipriset och säsongen påverkar intresset.

Att värmepumpar konkurrerar med fjärrvärmen lyfts ofta fram som ett problem, men så ser inte Peder Berne på saken:
– I Hyllie arbetar vi med så kallad dynamisk fjärrvärme vilket innebär att systemet är dimensionerat för en framledningstemperatur som kan varierar från normala nivåer på 95 grader ner till 65 grader. Det möjliggör ett bättre utnyttjande av energi från anslutna prosumenter och värmepumpar till fjärrvärmenätet.

Värmepumpar är en viktig del i ett integrerat energisystem, menar Peder Berne. Exempelvis så kan dessa lämna värme när elpriset är lågt eller när den reguljära värmeproduktionen har störningar. Peder Berne menar att moderna energisystem måste byggas med ”öppna gränssnitt” där olika energiformer kan ansluta.

Den smarta nät-lösning som utvecklats i Hyllie är nu på väg att kommersialiseras och skalas upp för användning i exempelvis en hel stad. Och Peder Berne har bytt arbetsplats till E.ON i Tyskland där hans erfarenheter från Hyllie ska komma till nytta. I Berlin startas nu en upphandling av ett enormt stadsutvecklingsprojket inför en nedläggning av flygplatsen Tegel, ett projekt som Peder Berne gärna sätter tänderna i.

Bild: Peder Berne