Fleksibilitet kan redusere behovet for utvidelser av strømnettet

Hvordan kan sluttbrukerfleksibilitet påvirke det fremtidige energisystemet i Norge? Dette har forskerne hatt som mål å forstå.

Gjennom forskningsprosjektet FlexBuild der SINTEF har hatt prosjektledelsen, har industripartnere, offentlige organisasjoner, universiteter og forskningsinstitusjoner jobbet sammen for å undersøke ulike aspekter ved energifleksibilitet.

Sluttbrukerfleksibilitet refererer til en bygnings evne til styring av innendørstemperatur, termisk lagring (for eksempel i varmtvannsberedere) og lading av elbiler, samtidig som brukerbehov og komfort ivaretas.

Bedre samsvar mellom lokal strømproduksjon fra solceller og etterspørsel

Ett av målene i prosjektet har vært å vurdere kostnadsoptimal investering og drift av energisystemet versus hva som lønner seg for private bygningseiere, og adressere mulige misforhold mellom de to.

Sluttbrukerfleksibilitet vil forbedre samsvaret mellom lokal solcelleproduksjon og etterspørsel, noe som reduserer behovet for nettutvidelse.

– Installering av solcellepaneler viste seg å være kostnadsoptimalt når det kombineres med sluttbrukerfleksibilitet. I tillegg reduseres behovet for stasjonære batterisystemer til å lagre overskuddsenergien fra solceller betydelig, forteller seniorforsker Igor Sartori i SINTEF.

Samtidig reiste dette spørsmål om nettutfordringer i områder dominert av eneboliger, siden for mange solcelleinstallasjoner ville ført til at toppeksporten om sommeren oversteg topplasten om vinteren, noe som ikke går i retning av å avlaste nettet.

For en enkelt bygning er varmepumper ofte et mer økonomisk valg enn fjernvarme, på grunn av varmepumpers høye effektivitet. Dette understreker et misforhold mellom individuelle bygningsvalg og energisystemperspektivet, hvor fjernvarme spiller en rolle i å avlaste nettet.

Valg av strømtariff betyr mye for topplasten

Et annet mål har vært å vurdere virkningene av ulike strømtariffer for både sluttbruker og energisystemet.

Valg av strømtariff viser seg å ha en betydelig innvirkning på topplasten. En tariff bestående delvis av et effektledd, i tillegg til et energiledd, vil muliggjøre mer kostnadseffektiv topplaststyring ved å sette tak på topplast.

Verdien av sluttbrukerfleksibilitet for å lette oppgradering av strømnettet ble også vurdert i prosjektet.

– Med sluttbrukerfleksibilitet kan vi redusere topplasten på enkeltbygg-nivå med 20–50 prosent, som reduseres på aggregert nivå til ca. 16–20 prosent på grunn av samtidighetsfaktoren mellom ulike bygg, forteller Sartori.

Kan bli små reduksjoner i strømprisene

Sluttbrukerfleksibilitet viser seg å kunne akselerere bruken av solcellepaneler i Norge, øke total kapasitet og elektrisitetsproduksjon. Samtidig som vannkraftproduksjonen kan forbli relativt stabil, kan det bli små reduksjoner i strømpriser.

– For å oppsummere har prosjektet generert kunnskap om sluttbrukerfleksibilitet, utformingen av denne, og mulige virkninger på det norske energisystemet. Vi har vist betydningen av valg av strømtariff og kostnadseffektiviteten ved sluttbrukerfleksibilitet, sier Sartori.

– Ikke minst har viktigheten av denne type fleksibilitet blitt tydeliggjort når det gjelder å øke utbredelsen av solceller, samtidig som behovet for nettutvidelse reduseres.

Brukte ulike simuleringsmodeller for å beregne resultatene

For å oppnå målene ble det tatt i bruk en kombinasjon av simuleringsmodeller med ulike fokusområder, og fire forskjellige scenarioer for energiomstilling ble utforsket.

Disse modellene ble koblet sammen gjennom en såkalt «soft linking», som innebærer at den ene modellens utdata blir brukt som den andres inndata og vice versa, til noen forhåndsbestemte konvergenskriterier oppnås.

Last ned rapporten: The value of end-use flexibility in the future Norwegian energy system

Om prosjektet

FlexBuild er et kompetanseprosjekt for næringslivet (KPN), som er samfinansiert av Norges forskningsråd under programmet EnergiX. De industrielle partnerne er Statsbygg, Oslobygg KF, Boligbyggelaget TOBB, Norsk Fjernvarme, Elvia og Statnett. De offentlige aktørene er Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Enova. Forskningspartnerne er Institutt for Energiteknikk (IFE), Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) og Danske Tekniske Universitet (DTU) og SINTEF (prosjektleder).