Mikronät ska göra Arholma självförsörjande
Eon var först i Sverige med mikronätet i Simris. Nu ska Vattenfall eldistribution låta Arholma i Stockholms skärgård koppla loss sig och bli självförsörjande vid behov – och de räknar med att det kommer fler lokala elsystem i framtiden.
Nätägarna arbetar med att optimera lokalnäten mot regionnäten, och regionnäten mot stamnätet. Så har det varit i princip sedan samhället först elektrifierades.
– Det som har hänt nu är att teknikutvecklingen gått så långt, och de ekonomiska incitamenten blivit så pass höga, att det börjar bli intressant att optimera även på lägre nivå, säger Peter Söderström, innovationschef på Vattenfall eldistribution.
Ett mikronät är egentligen också en optimering mot överliggande nät, det vill säga lokalnätet, menar Peter Söderström.
– Genom det kan elkunder få möjlighet att förändra sitt beteende. Man kan ta en mer aktiv roll i sin egen energianvändning, säger han.
Vattenfall eldistribution har länge sett ett växande intresse för mikronät i Sverige. Sedan kravet på nätkoncession för energidelning mellan fastigheter slopades vid årsskiftet, väntar de sig att intresset ökar ytterligare.
– Regeländringen var väntad och fullt rimlig. Mikronät, i vid bemärkelse, kommer att bli en viktig komponent i elsystemet. Och i många fall är det ju vi som har det överliggande nätet, och kommer att behöva ansluta de här mikronäten. Därför behöver vi förstå hur de beter sig och hur vi samverkar med dem, tekniskt och kommersiellt, säger Peter Söderström.
Bolag inom Vattenfall har testat mikronät tidigare. För några år sedan installerades solceller, batterilager och snabbladdare för elbilar i Askersunds kulturhus. Den gången var syftet att testa hur batterilager och mikronät kan utjämna effektuttag från lokalnätet vid effekttoppar, och utnyttja fluktuationer i elpriserna.
– Nu vill vi prova att kombinera det med ö-drift. Trenden går mot decentraliserade, mer variabla energikällor, samtidigt som vi har ett ökande effektbehov, och alla vill ha fossilfri produktion. Vi måste se över komplement till våra konventionella lösningar, som ju normalt är att bygga mer elnät, säger Mikael Björnér, projektkommunikatör på Vattenfall eldistribution.
Därför har Vattenfall eldistribution startat ett pilotprojekt på Arholma, en ö i Stockholms skärgård med ett 60-tal bofasta invånare.
– Ön har en bra blandning av fritidshus och året runt-boende, ett lagom stort befintligt nät som förbinds med fastlandet via sjökabel, och även ett par gårdar med djurhållning där det förstås är intressant med batterilager som ger backup vid händelse av strömavbrott. Så Arholma passar bra för våra tester, säger Mikael Björnér.
Rent konkret installeras en solcellsanläggning med cirka 2,5 kilowatt toppeffekt. Solpanelerna ansluts till två litium-jonbatterier med en kapacitet runt 330 kilowattimmar vardera, samt växelriktare och hjälpsystem i varsitt containerhus.
– Det är en ganska liten installation, men den räcker för att utvärdera mikronättekniken. Och när båda batterierna är fulladdade kan de försörja hela Arholmas elanvändning i upp till två timmar, säger Mikael Björnér.
Det installeras även ett överliggande styrsystem som kommunicerar med de befintliga enheterna, exempelvis brytare i stationer och kopplingspunkter mot fastlandet. Men nya ledningar installeras bara i begränsad omfattning – huvudsakligen jobbar man med Arholmas befintliga elnät.
– Att installera de här speciallösningarna mot det befintliga nätet, som i grunden är standardiserat, medför ju vissa utmaningar. Det är bland annat det vi ska testa och utvärdera i projektet: Hur man kopplar ett intelligent mikronätsystem mot befintliga installationer, säger Mikael Björnér.
Arholma kan antingen vara kopplat till elnätet på fastlandet, eller frånkopplat som ett eget lokalt energisystem. Vid ett eventuellt avbrott på fastlandet övergår elnätet automatiskt till ö-drift.
– En utmaning ligger i skiftet mellan normal drift och ö-drift. Där kommer det ”smarta” kontrollsystemet in, och identifierar när ö-drift kan bli aktuellt. Det sköter också styrning och balans mellan elproduktion, energilagring och elkonsumtion, säger Peter Söderström.
Batterilagret bidrar med frekvensreglering, och ser till så nätet har rätt fasvinkel vid övergångarna till och från ö-drift. Batterierna laddas i och ur kontinuerligt, för att hålla mikronätets frekvens vid 50 Hz precis som i det nationella nätet. De får aldrig laddas fullt, eller laddas ur helt.
Kanske lite förvånande utrustas Arholma inte med någon form av reservkraft.
– Hade vi haft det här samtalet för tio år sedan, hade där stått en dieselgenerator i något skjul för säkerhets skull. I dag har tekniken kommit så pass långt så det inte behövs, säger Peter Söderström.
Och som nämnts är Arholma inte det första mikronätprojektet i Sverige. Förutom Vattenfalls tidigare satsning i Askersund, kan nämnas att fastighetsbolaget Eksta bostad för några år sedan byggde likströmsnät mellan fem av sina flerbostadshus i Kungsbacka. Syftet var att öka egenanvändningen av den solel som produceras av solpaneler på tre av husen.
Ett annat mikronät byggdes i Ludvika 2019. Utvecklingsbolaget Samarkand kopplade ihop samhällsviktiga funktioner som räddningstjänsten och kommunala ledningscentralen med ett batterilager, ett lokalt vattenkraftverk och fyra olika solcellsanläggningar. Där var målet att stärka kommunens krisberedskap mot större strömavbrott.
Men störst och mest känt är Eons mikronät i skånska Simris, som var i drift 2017–2020. Med 500 kilowatt vindel, 440 kilowatt solel, och batterilager på 333 kilowattimmar kunde det gå i ö-drift var femte vecka.
– Simris var ett väldigt lyckat projekt, och vi lärde oss mycket av det, säger Adam Engström, affärsutvecklare på Eon.
Styrsystemet i Simris övervakade den momentana produktionen, så att man kunde se hur mycket el som producerades av varje enhet vid varje givet tillfälle, och kunde styra effektuttaget ända ner på enskild bostadsnivå.
När produktionen var låg, skickades en signal till kundernas egen styrutrustning som bedömde om det just då var möjligt att dra ner på bostadens förbrukning. När produktionen var hög, skickades en signal till kundernas utrustning för bedömning om det just då gick att öka förbrukningen.
Och precis som på Arholma användes batterilagret för att hålla systemet i balans och se till så in- och urkoppling från det överliggande nätet fungerade: Batterierna tog upp eller avgav effekt utifrån vad som behövdes för att hålla frekvensen vid 50 hertz. Enligt Eon fungerade spännings- och frekvenshållningen rentav bättre än det nationella nätet.
– Men det vi kanske främst tar med oss är algoritmerna i styrsystemet. Nu testar vi en av dem i ett samarbetsprojekt med fastighetsbolaget MKB, där vi installerar batterier och växelriktare med smart styrning i ett av deras flerbostadshus i Malmö. Syftet är att jämna ut effekttoppar. Så teknik och kundinsikter från Simris används även i projekt som inte alls är mikronätrelaterade, säger Adam Engström.
Vi vill långsiktigt förstå hur sådana här ”mikronätliknande” system kan skapa kundvärde, och hur vi kan öka tillförlitligheten och tillgängligheten genom den typ av lösning som ett mikronät utgör
Även han välkomnar lagändringen, som medger undantag från kravet på nätkoncession vid energidelning mellan fastigheter.
– En av de saker vi testade i Simris var just att låta husen sälja el till varandra, fast då krävdes förstås dispens. Det är väldigt spännande att utvecklingen börjar gå alltmer mot mikronät och lokala energigemenskaper, säger Adam Engström.
På Arholma väntas installationerna bli färdiga till sommaren.
– Sedan vidtar en provdriftperiod, då vi övervakar manuellt från vår driftcentral i Trollhättan, säger Mikael Björnér.
Peter Söderström sammanfattar satsningen som att Vattenfall eldistribution vill utvärdera hur ny teknik kan förbättra framtidens elförsörjning.
– Behovet av el kommer ju inte att minska, och vi får alltmer decentraliserat producerad sol- och vindel i systemet. Vi vill långsiktigt förstå hur sådana här ”mikronätliknande” system kan skapa kundvärde, och hur vi kan öka tillförlitligheten och tillgängligheten genom den typ av lösning som ett mikronät utgör, säger han.
Text: Tommy Harnesk
