Moderne batterier og avanserte dataprogrammer endrer n? muligheten til ? utnytte str?mmen langt bedre i de store byene. Mulighetene er mange:
- Borettslag og nabolag kan g? sammen om ? lage lokale str?mnett, produsere egen str?m fra solceller og vindm?ller, og selge den overskytende str?mmen til resten av samfunnet.
- Elektriske biler kan brukes som lokale kraftverk.
- Avanserte str?mm?lere kan gj?re det mulig ? stabilisere ettersp?rselen etter str?m.
Forskere ved Institutt for informatikk p? Universitetet i Oslo er n? i gang med ? utvikle ny programvare for ? f? dette til.
La oss ta det punkt for punkt:
Lokale str?mnett
Dagens organisering av str?mnettet er ikke optimal. Behovet for str?m varierer
i l?pet av d?gnet. De st?rste toppene er p? ettermiddagen n?r alle skal lage middag – og p? kalde dager om vinteren n?r alle skal fyre opp i husene sine samtidig.
Dagens str?mnett er dimensjonert for toppbelastningen.
– Hvis det hadde v?rt mulig ? redusere toppene, ville det ikke v?rt n?dvendig med s? store str?mnett. Da kunne vi kanskje sluppet monstermastene over Hardangerfjorden? sp?r professor i energiinformatikk, Frank Eliassen p? Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo.
For ? dempe belastningen p? det nasjonale str?mnettet, ser han for seg at borettslag og nabolag kan g? sammen om ? bygge egne lokale str?mnett. Takket v?re sv?re batterier kan disse str?mnettene kj?pe opp str?m fra hovednettet n?r overskuddsstr?mmen er billig og spare str?mmen til de selv har behov for den.
Solcelleteknologien blir stadig bedre. Eliassen ser derfor ogs? for seg at borettslagene og nabolagene produserer sin egen str?m. Denne str?mmen kan lagres i de lokale batteriene. Overskuddskraften kan selges til hovednettet.
– De lokale enhetene skal alts? kunne produsere sin egen str?m, selge den overskytende ut p? markedet, og kj?pe str?m n?r man ikke selv klarer ? produsere nok, sier Eliassen.
Problemet er bare at man ikke kan selge str?m n?r man selv har lyst. Str?mnett er s?rbare. Forbruket av str?m m? v?re eksakt lik den mengden som dyttes inn i nettet.
Hvis det oppst?r ubalanse, kan str?mnettet skades. Kraft fra mange leverand?rer kan derfor skade stabiliteten i str?mnettet, hvis man ikke greier ? kontrollere n?r hver av dem skal levere str?mmen.
For ? skj?nne problemet kan du tenke deg at du har ansvaret for ? holde et vannreservoar p? et konstant niv?. For mye vann f?rer til oversv?mmelser. For lite vann ?delegger vanningsmulighetene p? jordene.
– Du m? ikke tappe inn mer vann enn det som renner ut. Det er enkelt ? kontrollere vanniv?et i et reservoar, men hvis du skal kontrollere vannet fra tusenvis av bekker samtidig, blir problemene st?rre. Samtidig skal du ogs? s?rge for at du ikke bruker mer vann enn det bekkene kan tilf?re til enhver tid. Dette krever en helt annen l?sning enn den vi har i dag, poengterer Frank Eliassen.
Med mange str?mleverand?rer m? det derfor lages en sinnrik plan for n?r de ulike leverand?rene skal f? lov til ? sende str?m inn i nettet. Dette er et ganske avansert optimeringsproblem.
Det gj?r det ikke enklere at ingen p? forh?nd er n?yaktig i stand til ? forutse hvor stort forbruket blir og hvor mye de ulike str?mleverand?rene er i stand til ? produsere.
Uheldigvis er sol- og vindenergien i utgangspunktet mindre regulerbar enn dagens vannkraft.
Det er derfor viktig ? lagre energien p? en effektiv m?te.
I stedet for at hver enkelt husstand selger str?m til nettet, er det if?lge Eliassen mer optimalt om borettslaget eller nabolaget investerer i et stort felles batteri. Batteriet kan brukes som et koblingspunkt til det nasjonale str?mnettet i stedet for ? koble til flere hundre lokale husstander.
– Et av dilemmaene er ? bestemme hvor mye autonomi, alts? selvbestemmelse, hver enkelt enhet skal ha. Tenk deg at de tradisjonelle str?mleverand?rene ikke kan levere s? mye str?m som de skulle. Det kan da tenkes at sm?produsentene blir tvunget til ? levere mer. Dette er et regulatorisk problem som det m? lages et system for, sier Eliassen.
Elektriske biler
Det blir stadig viktigere ? kunne lagre energi p? en effektiv m?te. Hvis den enkelte husstand trenger en egen batteripakke, kan de i stedet bruke batteriet i den elektriske bilen. Du kan alts? lagre den str?mmen du ikke bruker, i elbilen og la dette batteriet fungere som et reservebatteri for hele husholdningen.
For samfunnet kan dette bli et ekstra pluss. Det er en teoretisk mulighet for at el-bilene, hvis str?mnettet skulle bryte sammen, kunne kj?re rundt, og for en kort periode overta str?mleveransene til kritiske funksjoner i samfunnet, slik som sykehus.
– Dette er et eksempel p? mobil energi som samfunnet i n?dssituasjoner kan bruke n?r den faste infrastrukturen ikke fungerer, poengterer Eliassen.
Avanserte str?mm?lere
De fleste innbyggerne i Norge skal i l?pet av noen ?r f? installert avanserte str?mm?lere. Disse str?mm?lerne skal gj?re det mulig for alle ? ha mer kontroll p? n?r det l?nner seg ? bruke str?m.
Et av poengene med de nye str?mm?lerne er at belastningen p? str?mnettet kan flates ut hvis forbrukerne f?r et bevisst forhold til de varierende prisene i l?pet av dagen.
– Str?m er usynlig og vanskelig ? forst?. Vi er ofte ufornuftige og lite gjennomtenkte n?r vi bruker ressurser vi ikke ser. Med de avanserte str?mm?lerne kan vi f? et mer bevisst forhold til str?mbruk, akkurat som vi har til vann, poengterer stipendiat Hanne Cecilie Geirbo p? Institutt for informatikk. Hun kaller seg teknologiantropolog og tar doktorgraden sin p? solcelleanlegg og lokalt str?mnett i en landsby i Bangladesh. N? skal hun forske p? fremtidens str?mforbruk i smarte byer.
Frank Eliassen p?peker at det ogs? finnes str?mm?lere som er enda mer avanserte enn de som skal monteres i Oslo.
Tenk deg at str?mleverand?ren i et lite omr?de skal lade flere tusen el-biler over natten. Ikke alle kan lades samtidig. Fremtidens str?mm?lere og ladepunkter gj?r det mulig for str?mleverand?ren ? styre n?r det er optimalt for str?mnettet ? lade bilen din.
– Da kan den lokale str?mleverand?ren ha en viss kontroll med forbruket, slik at de unng?r topp om ettermiddagen n?r alle skrur p? komfyren. Str?mleverand?ren kan ogs? til en viss grad styre n?r vaskemaskinen skal starte. Du kan bestemme at t?yet skal v?re ferdig vasket og el-bilen ferdig ladet til neste morgen. S? kan str?mleverand?ren bestemme n?r det skal skje for ? kunne fordele str?mforbruket jevnere over tid, sier Eliassen.
Superrask programvare
For ? gjennomf?re dette trengs det toppmoderne datateknologi. Programvaren som skal sjekke feil p? nettet, m? reagere umiddelbart. Noen ganger har programvaren bare millisekunder p? seg. Det er derfor uheldig om alle kontrollfunksjonene bare legges i sky-l?sninger, alts? p? eksterne nettservere, slik mange ?nsker i dag.
– Sky-l?sninger gj?r at feilsjekken noen ganger tar for lang tid. Da er det bedre med desentraliserte l?sninger.
En del av forskningen er ? bruke spillteori. Dette er en matematisk teori som energiinformatikerne bruker til ? finne ut av hvordan uavhengige husholdninger kan bli enige om ? dele en viss mengde str?mkapasitet.
– Noen ?nsker ? selge mest mulig str?m, noen vil bruke minst mulig, noen vil bare bruke fornybar str?m. Hver husholdning har sin egen strategi p? hvordan str?mforbruket skal styres, sier Eliassen.
Faren for hacking
Jo flere komplekse, lokale systemer og jo flere bindinger mellom dem, desto mer s?rbare er de.
– Sikkerheten er viktig. Alt som er p? internett, kan hackes. Ikke glem da russiske hackere klarte ? stoppe str?mmen i deler av Ukraina rett f?r jul, p?peker Eliassen og poengterer at sikkerhet er blitt et nytt omr?de innen energiinformatikken. Her har UiO et tett 澳门葡京手机版app下载 med UiB, UNIK og Simula-senteret.
Selv om systemer er gjensidig avhengige av hverandre, m? eventuelle sammenbrudd isoleres.
– Det m? dessuten v?re mulig stadig ? endre de lokale systemene uten at hele nettet bryter sammen. Vi m? ogs? se for oss fremtidens oppdateringer av programvare uten at vi i dag aner hvordan de ser ut, sier Geirbo.
Fare for overv?king
Et av minusene med den nye teknologien er muligheten til ? samle inn og lagre enorme mengder data om str?mforbruket.
– Vi m? v?re n?ye med hvem som f?r tilgang til dataene. Selv om vi har kontroll i dag, kan det skje politiske omveltninger. Vi vet ikke hvem som kommer til makten i fremtiden, advarer Geirbo.
Hun poengterer ogs? at folk ikke alltid tar i bruk teknologien slik det er tenkt.
– Folk gj?r andre ting enn planlagt. De er uforutsigbare. Vi vet ikke hvordan dette kan bli, akkurat som vi ikke visste konsekvensene av internett, forteller Hanne Cecilie Geirbo.
Nettdating med spenning
Geirbo sier helt til slutt – som et apropos og med et smil p? lur – at bedre visualiseringer av str?mforbruket kanskje kan brukes til nettdating.
– Noen kan la seg trigge av at de klarer ? spare mer str?m enn naboen. Det kan v?re lokale konkurranser i borettslag eller i bydeler. Kanskje str?mdataene kan kobles til nettdatingprofilen din? Da kan man fremst? som gr?nn urbanist. Selv om dette er en vill idé, skal vi ikke se bort ifra at noen kan tenke seg ? bruke denne typen informasjon i profileringen av seg selv p? ett eller annet vis, avslutter Hanne Cecilie Geirbo.