Hvorfor skal vi have et smart energisystem?

Når vi i fremtiden skal basere vores energiforsyning på fossilfri kilder, kræver det smarte energisystemer, som dels kan sikre den bedst mulige udnyttelse af vedvarende energi, dels kan sikre os adgang til energi på de tidspunkter, hvor solen ikke skinner, eller vinden ikke blæser. Til det har vi brug for at kunne lagre energi, når der bliver produceret mere, end der bliver forbrugt – og til at kunne skabe balance mellem produktion og forbrug i energisystemet, så vi ikke havner i en mangelsituation. Det kan vi sikre med et smart energisystem.

Det handler først og fremmest om at få skabt det rette digitale fundament, et digitalt styresystem, så de mange enheder, der indgår i energiforsyningen, kan styres intelligent. Det er enheder som vindmølle- og solcelleparker, elnettet og fjernvarmenettet, overskudsvarme fra eksempelvis virksomheder og muligheden for at udnytte elbilers batterier, når elforsyningen er lav. Med et digitalt styresystem, kan vi sikre fleksibiliteten og stabiliteten i systemet.

Vi skal også forberede, hvordan vi allerede nu kan integrere fremtidige teknologier og særligt power-to-x i det smarte energisystem. Power-to-x bruger vi til at omdanne strøm til flydende, CO2-neutrale brændstoffer. I den proces frigives en masse varme, der skal udnyttes til energi, ligesom de brændstoffer, der produceres, naturligvis skal indgå i energisystemet. De skal bl.a. bruges til at lagre energien til de perioder, hvor vejret begrænser produktionen af sol- og vindenergi.

Derudover kan vi begrænse vores udledning af klimagasser ved allerede nu at tænke vores eksisterende energiløsninger, el, fjernvarme og gas, sammen og anvende digitaliseringen til smarte løsninger.

Hvad er perspektiverne i smarte energisystemer?

I Danmark er vi langt med at inddrage grønne energikilder i vores energiforsyning. Derudover er vi et af de lande, der er længst fremme med digitalisering. 

Vi har stor viden om de enkelte dele af det smarte energisystem, eksempelvis om elnettet. Men vores forskellige energisystemer som el, gas og varme er endnu ikke tilstrækkeligt sammentænkt. Der er tiltag rundt omkring i landet til at starte den udvikling, men endnu er den på ’kravlestadiet’ og kræver nye initiativer og indsatser for at blive fuldt udviklet.

De enkelte komponenter, der indgår i smarte energisystemer, er udviklet til at operere i et isoleret system, eksempelvis elnettet. Når komponenterne sættes sammen på tværs af sektorerne, opstår der en meget større kompleksitet, hvor komponenterne skal kunne operere på en anden måde, end de hidtil har gjort.

Vi har derfor brug for større viden om, hvordan komponenterne kan fungere sammen. I takt med at et enormt stort antal komponenter og undersystemer bliver forbundet, skal deres drift optimeres og automatiseres bl.a. ved brug af kunstig intelligens, som er et vigtigt forskningsområde inden for energi.

Men vi mangler først og fremmest at udvikle en platform - eller digitalt styresystem - der gør det muligt at styre og koordinere de mange enheder og derved sikre fleksibiliteten og stabiliteten i systemet. Enhederne omfatter både mere end 100.000 grønne el-, gas- og varmeproducerende energikilder og alle varmeproducerende forbrugere, der skal kobles sammen i et fælles energisystem. Vi skal udvikle styresystemet til denne kobling og skabe standardiserede interfaces, så systemerne kan ’tale sammen’ og udveksle de nødvendige data og opgaver. Her spiller også lovgivning og regler ind, da der i øjeblikket er restriktioner for, hvordan eksempelvis forsyningsselskabernes data om produktion og forbrug kan stilles til rådighed for et smart energisystem.

Hvis vi sætter ind og får løst de udfordringer, har vi med Danmarks fremtrædende placering inden for grøn energiteknologi mulighed for at udnytte og fastholde vores nuværende frontposition inden for smart energi. Det varer ikke længe, før resten af verden har brug for og efterspørger samme ekspertise, når energiforsyninger skal gøres bæredygtige og kunne sammenkoble forskellige energikilder og –forbrugere.

LÆS OGSÅ: Power-to-X: Smart sektorkobling og lokal opbakning kan gøre os verdensførende.

Læs mere i ’Smarte Energisystemer er vejen frem: DTU Sektorudviklingsrapportsektorrapport´.