Forsiden

Høringssvar fra FME CINELDI

Dato: 30.09.2022

Om FME CINELDI

Centre for Intelligent Electricity Distribution (CINELDI) er et forskningssenter for miljøvennlig energi (FME) som bidrar til å utvikle et bærekraftig strømnett for fremtiden. Det betyr et nett som legger til rette for ny fornybar kraftproduksjon, elektrifisering av transport og andre sektorer, samt mer effektiv effekt- og energibruk. Fremtidens strømnett må være fleksibelt og intelligent for å møte behov og utfordringer på veien mot nullutslippssamfunnet. CINELDI’s hovedmål er å bidra til en kostnadseffektiv realisering av fremtidens strømnett samtidig som forsyningssikkerheten ivaretas.

Generelle kommentarer

Samfunnet står overfor en storstilt elektrifisering med raskt økende effektbehov, og tilhørende behov for ny kraftproduksjon og mer strømnett. Nettet er muliggjøreren for elektrifiseringen og energiomstillingen og må settes i stand til å håndtere mye ny fornybar kraftproduksjon (ref. NVEs og Statnetts analyser), nye typer elektrisk forbruk som datasentre, batterifabrikker, elektrifisering av eksisterende industri, samt elektrisk transport. Videre gir høy grad av elektrifisering økte krav til forsyningssikkerhet for elektrisitet. Et velfungerende strømnett og en tilfredsstillende forsyningssikkerhet er helt nødvendig for å legge til rette for økt verdiskaping i samfunnet.

Tempoet i forespørsler om tilknytning av produksjon og forbruk øker, og det er behov for rask tilknytning for å ikke unødig bremse elektrifiseringen og dermed det grønne skiftet. I denne omstillingen er det essensielt å kunne utnytte det nettet vi har best mulig for å unngå å bygge ut mer strømnett enn det som er nødvendig. Dette kan blant annet gjøres ved ta i bruk fleksibilitet i kraftproduksjon, elektrisk forbruk og energilagre. Realisering av fleksibilitet er særdeles viktig i perioder mens man venter på utbygging av nytt nett for å kunne legge til rette for raskere tilknytning. Ved hjelp av nye sensorer og smarte komponenter, kan kraftnettet overvåkes og driftes på nye måter slik at det eksisterende nettet kan utnyttes bedre. Optimal utnyttelse av fleksibilitet krever overvåking og styring av strømnettet ut over dagens løsninger og det er derfor nødvendig å digitalisere strømnettet for å oppnå dette.

Bruk av ny teknologi, fleksibilitet og endrede driftsformer kan etter vår oppfatning bidra til bedre utnyttelse av nettet, og dermed raskere tilknytning og vil også kunne kompensere for lang ledetid ved utbygginger. Eksempler på tiltak som vi i FME CINELDI ser allerede kan tas i bruk er: «tilknytning med vilkår», og bruk av nye/tilgjengelige data fra AMS og nye sensorer i nettet til å finne ut hva som er den reelle kapasiteten i nettet.

Vi støtter også utvalgets anbefaling om tiltak for å sikre digital samhandling på tvers av aktørene, og at bedre koordinering og innsikt kan gi muligheter for bedre utnyttelse av eksisterende nett og dermed stor samfunnsmessig gevinst. Videre støtter CINELDI at en mer risikobasert driftspolicy enn dagens deterministiske N-1 kriterium bør vurderes, da dette kan bidra til en bedre utnyttelse av nettet og en mer samfunnsøkonomisk rasjonell utvikling.

I det følgende gis noen mer spesifikke og utdypende kommentarer til utvalgte temaer i NoU-rapporten.

Om forsyningssikkerhet:

Forsyningssikkerhet beskrives (s. 85) som "et samlebegrep som omfatter energisikkerhet, effektsikkerhet og driftssikkerhet". Videre beskrives leveringspålitelighet som "en underdimensjon av driftssikkerhet". Vi mener det er mer hensiktsmessig å forstå forsyningssikkerhet som et konsept som omfatter de fire hovedaspektene i) energisikkerhet, ii) effektsikkerhet, iii) leveringspålitelighet, og iv) spenningskvalitet (1, 2, 3). Driftssikkerheten til kraftsystemet har betydning for hvilken leveringspålitelighet som kan forventes. På den andre siden er det andre aspekter enn driftssikkerhet som påvirker hvilken spenningskvalitet som forventes, og i definisjonen av forsyningssikkerhet ligger det at den elektriske kraften som leveres skal være "av en viss kvalitet".

Om N-1-kriteriet:

N-1-kriteriet eller N-1-prinsippet som beskrives (s. 54) kan forstås på flere forskjellige måter og er ikke veldig presist definert. Dette gjelder for bruk på transmisjonsnettnivå (jf. tidligere forskning i EU-prosjektet GARPUR, (4)) som driftes masket, og i enda større grad for lokalt distribusjonsnett (som nesten alltid driftes radielt) og regionalt distribusjonsnett (som i mange tilfeller driftes radielt). Å diskutere N-1-kriteriet blir derfor upresist og misvisende når det ikke defineres for hvert tilfelle og det ikke er klart hvilken type nett det diskuteres for. Det er mer presist å snakke om grad av tilgjengelighet av reserver i tilfelle feil i nettet, og om reservene er tilgjengelig momentant eller etter omkobling. Å bidra med slike typer reserver – og dermed bidra til å ivareta forsyningssikkerhet (leveringspålitelighet) – vil være et nyttig bruksområde for fleksibilitetsressurser.

Om probabilistiske og risikobaserte metoder og tilnærminger:

Det gis et noe misvisende inntrykk når det står at det er "vanlig å bruke probabilistiske metoder for å vurdere optimal pålitelighet for et nettområde" (s. 55) som del av langsiktig nettplanlegging. På transmisjonsnettnivå er slike metoder satt i system blant annet gjennom bruk av MONSTER-verktøyet som Statnett har tatt i bruk de siste årene, men tilsvarende metoder og verktøy brukes ikke i særlig omfang blant distribusjonsnettselskapene i Norge. Utviklingen og bruken av slike verktøy som MONSTER er i forskningsfronten internasjonalt når det gjelder bruk av probabilistisk metodikk (ref. EU-prosjektet GARPUR). Nettselskapene bruker i noen grad enklere metodikk som tar hensyn til sannsynlighet for feil på kraftsystemkomponenter til å estimere KILE-kostnader som del av en nettplanleggingsstudie. Slik metodikk kan også kalles probabilistisk (siden det tas hensyn til sannsynlighet og konsekvens), men det er fremdeles et gap mellom dagens praksis og muligheter for å vurdere "optimal pålitelighet for et nettområde" vha. analyser. Med probabilistiske metoder forstår vi i denne sammenhengen det samme som risiko-baserte (eller risiko-informerte) metoder, og vi er enige med utvalgets uttalelse om at "en risikobasert tilnærming [vil] legge opp til en samfunnsøkonomisk lønnsom utnyttelse og utvikling av nettet" (s. 78). På sikt bør både drift og planlegging av kraftnettet gå i en retning der nettselskapene tar informerte beslutninger basert på estimert risiko med hensyn på forsyningssikkerheten.

Om begrepet driftsmessig forsvarlig:

Vår forståelse er at det ikke finnes veldefinerte eller omforente kriterier for å vurdere om nett-tilknytning eller forbruksøkning er driftsmessig forsvarlig. Dette antydes også slik vi forstår det av utvalgets uttalelser. Kunnskapsgrunnlaget er ennå ikke på plass for å gi en anbefaling om hvordan slike kriterier burde defineres, eller om det bør være ett sett med faste kriterier eller om de bør avhenge av ulike forhold. Vi mener at slike kriterier i prinsippet bør baseres på estimater av risiko for forsyningssikkerhet, jf. innspillet ovenfor om risikobaserte metoder og tilnærminger.

Om kapasitetskart:

Utvalgets anbefaling om å utvikle og ta i bruk kapasitetskart støttes av kartlegginger vi har gjort (6). For å sikre at kapasitetskartene blir informative og ikke misvisende er det imidlertid viktig at de blir dokumentert på en slik måte at det er transparent for brukerne hvilken metodikk, forutsetninger og forenklinger som ligger til grunn for informasjonen som vises i kartene. Utvalget antyder at kapasitetskart bør gi informasjon om forbruksøkning i et område vil være driftsmessig forsvarlig. Om dette skal ligge til grunn er det viktig med omforente kriterier og definisjoner av driftsmessig forsvarlig, slik at informasjon i kart kan sammenlignes på tvers av nettselskaper.

Om tilknytning med vilkår og fleksible ressurser:

I oppsummeringen av de viktigste anbefalingene (s. 17) anbefales det bedre utnyttelse av dagens nett gjennom bl.a. "tilknytning med vilkår" og "bedre utnyttelse av fleksibilitetsressurser". Slik det fremgår senere i utredningen (f.eks. s. 79), er tilknytning med vilkår også er et virkemiddel eller et tiltak som gjør det mulig å utnytte fleksibilitetsressurser. I FME CINELDI’s klassifisering av fleksibilitet (5, 6) har vi foreslått å skille mellom i) selve fleksibilitetsressursene og ii) muliggjørere av fleksibilitet, for den samme ressursen kan muliggjøres med ulike virkemidler (f.eks. gjennom tilknytning med vilkår eller gjennom fleksibilitetsmarkeder). Imidlertid er det ikke gitt at den samme ressursen på samme tid kan fullt ut utnyttes gjennom flere muliggjørere.

Ordningen med tilknytning med vilkår bidrar positivt til å ta hensyn til forbrukerfleksibilitet som kan aktiveres i perioder med anstrengt nettkapasitet. En begrensning som ligger i dagens ordning, er at den gjelder for tilknytning av nye kunder. Dette er også noe som er presisert i rapporten. For å sikre økt bruk av fleksibilitet, er det viktig at også eksisterende kunder inngår slike avtaler, og at fleksibilitet også kan benyttes i normal drift, og ikke kun begrenses til situasjoner med feil og avbrudd i nettet.

Om metodikk for framskriving av etterspørsel etter nettkapasitet:

Vi er enige i utvalgets anbefaling om at det "utvikles en omforent metodikk for framskrivning av etterspørsel etter nettkapasitet". Dette er et FoU-behov som også støttes av våre egne vurderinger (7).

Om økt kunnskap om kundeatferd:

I rapporten nevnes behovet for økt utnyttelse av eksisterende strømnett ved økt bruk av fleksibilitetsressurser. Ny nettleie hvor kunden betaler et fastledd ut fra eget effektforbruk vil stimulere til å jevne ut strømforbruket. Spesielt viktig er at lading av elbil hjemme skjer om natta når det ellers er lite strømforbruk, i stedet for ved middagstid når husholdningskunder ellers har sitt maksimale strømforbruk. For å få en god respons på slike prissignaler, er det veldig viktig med informasjon til kunden om hvorfor dette er innført, og hvordan de kan agere på prissignalet – til nytte for seg, og til nytte for hele kraftsystemet.

Om forbrukerfleksibilitet på tvers av energibærere:

Mye kan gjøres på forbrukersiden, bl.a. knyttet til energieffektivisering og bruk av andre energibærere enn elektrisitet. En stor del av strømforbruket i Norge er knyttet til oppvarming av bygg og vann. Dette er strømforbruk som også innebærer termisk lagring av energi (bygningskropp og varmtvannsbereder). Fleksibilitet kan aktiveres i større grad fra elektrisk forbruk med termisk lagring, f.eks. styring av varmtvannsreder eller varmekabler i gulv. I tillegg kan økt samspill mellom elektrisitet og fjernvarme bidra til at nettkapasitet kan frigjøres. (Varmebehov dekkes fra fjernvarme.)

Om anleggsbidrag:

Rapporten omtaler anleggsbidrag og prinsipper for å forenkle dette. Det diskuteres hvordan kostnader knyttet til utredning og systemoppgraderinger bør fordeles på flere og at også eksisterende kunder bør bidra. For å unngå at det må omfattende analyser til for å finne nytteverdier anbefales det å ha mer faste satser slik en oppfatter det. Det settes søkelys på at det ikke er nettselskapene som kan ta kostnadene, men at brukerne må bidra, og at hvis ikke noen er villig til å betale bør ikke nettet bygges. Selv med de foreslåtte justeringene ligger det an til at den som utløser behovet for investeringen vil få en betydelig del av kostnaden. En mulighet for å øke villigheten til å betale for både utredning og utbygging kunne være å ha en form for refusjonsordning. Hvis det kommer nye kunder senere som nyter godt av utbyggingen, så vil deres andel kunne gi refusjon. Dette kan gjerne kombineres med en forenklet behandling uten mye ekstra administrasjon.

Om økt utnyttelse av systemet:

Ved større variasjoner i priser mellom prisområder blir det vanskeligere å forsvare at det er ledig overføringskapasitet mellom delområder på grunn av at det er enkeltlinjer som begrenser. En måte å redusere dette problemet på, er i større og mer systematisk grad å bruke spesialregulering for å utnytte overføringskapasiteten mellom delområder. Alle enheter innenfor samme prisområde vil ha forskjellig følsomhet med hensyn til flyt på den aktuelle overføringsbegrensningen. Det er tidligere studert tilfeller der overført effekt øker med en faktor på 3 i forhold til nedregulering på en enhet. Slike spesialreguleringer kan komme fra produksjonsenheter eller andre fleksible ressurser og dreier seg i mange tilfeller bare om å flytte ressurser mellom ulike timer. Dette bidrar til prisutjevning og gevinsten for systemet er mye større enn kostnaden for regulering. Det er mulig å ha ulike modeller for å kompensere for slik regulering.

Referanser:

1. https://blogg.sintef.no/sintefenergy-nb/forsyningssikkerheit-i-framtidas-fleksible-og-intelligente-nett/

2. I. B. Sperstad, M. Z. Degefa, and G. Kjølle, The impact of flexible resources in distribution systems on the security of electricity supply: A literature review Electric Power Systems Research, vol. 188, p. 106532, 2020.

3. G. Kjølle et al., Hvor sårbart er vårt elektriske energisystem?, Arendalsuka 2022, SINTEF og NTNU, 2022.

4. GARPUR Consortium, D1.2: Current practices, drivers and barriers for new reliability standards, 2014.

5. H. Sæle, I. B. Sperstad, K. W. Høiem, and V. Mathiesen, Feasibility study for utilising flexibility in operation and planning of the electricity distribution system. TechRxiv, 2022. doi: 10.36227/techrxiv.20593740.v1.

6. K. W. Høiem, V. Mathiesen, I. B. Sperstad, and H. Sæle, Mulighetsstudie – Bruk av fleksibilitetsressurser hos nettselskap, Energi Norge / CINELDI, 2021, 2021.

7. I. B. Sperstad, Requirements and roadmap for implementing methodology for active distribution grid planning, CINELDI / SINTEF Energy Research, prosjektnotat, 2022