El-bilerne presser nettet i bund – her er en intelligent løsning på udfordringen
Vi har allerede set det i Norge, og vi kommer snart til at se det i Danmark, nemlig at elnettet svigter som følge af for stor belastning. Solceller på tagene og varmepumper presser det gamle elnet, men det er ingenting i forhold til, hvad elbilerne kommer til at lægge af pres, når de for alvor gør deres indtog. Det betyder at massive investeringer i elnettet er nødvendige – men en stor del af disse investeringer kan omgås ved hjælp af intelligent styring af strøm, fortæller forsker fra Mads Clausen Instituttet i Sønderborg.
- Har du snakket med din bil i dag?
En kort omskrivning af 70’ernes pædagogiske slogan, ’Har du snakket med dit barn i dag’, kan indeholde løsningen på den udfordring, som elnettet står over for i dag. Udfordringen består ikke blot i, at private borgere er blevet små el-producenter med solceller på taget og varmepumper, men også i regeringens målsætning om at komme benzin- og dieselbiler til livs i 2030. El-biler er nemlig enorme strømslugere. Det øjeblik du sætter din Tesla til opladning, så labber den strøm i sig, som var det fløde serveret for en kattekilling.
Det i sig selv er ikke problematisk. Endnu. Men i 2030, når fem naboer alle kommer hjem fra arbejde klokken 17.00 og hver især tilkobler elbiler til deres respektive ladestandere, så må elnettet give op med et tungt suk. Det relativt gamle elnet som vi har i dag, det er nemlig slet, slet ikke gearet til belastningen fra flere elbiler på én gang. Vi har set det i for eksempel Norge og Californien, hvor udstyr simpelthen er brændt sammen, hvilket har medført strømafbrydelse.
Der er to løsninger. Enten udskifter vi elnettet eller også gør vi noget klogt. Og så er vi tilbage til spørgsmålet om, hvorvidt du har snakket med din bil i dag.
Den tyske forsker ved Mads Clausen Instituttet i Sønderborg, Robert Brehm, har gennem de seneste to år stået i spidsen for projektet carpeDIEM, hvor han har indsamlet og analyseret data om strømforbruget i den lille slesvigske by Dörpum. Og så har han i samarbejde med partnere i projektet udviklet et sindrigt apparat – en såkaldt chargecontroller – som ikke blot kan få elektroniske enheder til at kommunikere sammen, men også regulere strømforbruget. Apparatet kan altså snakke med din elbil. Og det virker.
Sparer enormt mange penge
I foråret 2018 blev Robert Brehm kontaktet af ’Kreisverwaltung Ostholstein’ i delstaten Slesvig-Holsten. Den holstenske kreis – som svarer til en dansk kommune - ligger nord for Lübeck og omfatter bl.a. landskabet Holstensk Schweiz og øen Femern. Forvaltningen nærede et ønske om at udskifte 14 diesel-drevne firmabiler med 14 elektriske, og havde i den forbindelse kontaktet deres el-leverandør. Her var tilbagemeldingen imidlertid nedslående. Jovist, der kunne sagtens lade sig gøre, men der var dog et stor ’aber dabei’, som man siger på tysk:
- De fik at vide, at 14 el-biler ville kræve, at der blev opført en ny, lokal transformerstation, som ville kunne håndtere den øgede belastning. Jeg foreslog dem at udføre nogle målinger, så vi kunne se om en intelligent løsning ikke ville kunne spare dem for den store investering, fortæller Robert Brehm.
SDU-forskeren fra Mads Clausen Instituttet i Sønderborg modtog log-bøger for brugen af firmabilerne i perioden fra april til juni måned. De 14 dieselbiler havde tilsammen kørt over 78.000 kilometer. Robert Brehm gav sig til at analysere data.
- Der tegnede sig et klart mønster, fortæller Robert Brehm.
90 procent af bilerne kørte under 100 kilometer om dagen. I bilerne var alle tilbage på deres plads i tidsrummet fra 16.00 til 18.00.
- det var interessant information, fortæller Brehm.
Den tyske forsker kunne nemlig nu udføre en simulation, som ville afdække strømbehovet, hvis der havde været tale om elektriske biler. En elektrisk bil oplader cirka 22 kW i timen.
- Og så har vi balladen. Vi ville se et gigantisk peak på over 200 kW, som skulle klemme sig igennem kablerne klokken 17.00. Det er meget. Rigtig meget. Og langt mere end, hvad de nuværende kabler ville kunne holde til, siger Brehm.
Én løsning er at sætte begrænsninger på ladestanderne, så de maksimalt kan lade med 10 kWh. Det vil betyde øget tid til opladning, men udligne belastningen. Men der er også en anden og mere fordelagtig løsning på udfordringen.
- Vi fordelte opladningen dynamisk på flere forskellige biler. Vi gik ind og kiggede på, hvor lang tid bilen var til rådighed, hvilket typisk var til næste morgen. Så spredte vi opladningen ud over hele den angivne tidsperiode. Vores analyser viser, at med denne løsning, får vi virkelig dejlige, flade profiler.
Det er en kæmpe forbedring. Og ’Kreisverwaltung Ostholstein’ har da også valgt at gå videre med Robert Brehms løsning, hvorfor den vil blive implementeret engang i fremtiden.
- Dette viser, hvad man kan opnå, hvis man styrer opladningen af biler på en intelligent måde.
Robert Brehm har lavet en lignende dataindsamling og simulering for Alsion i Sønderborg, som udover SDU også huser en erhvervspark, Sønderjyllands Symfoniorkester og Erhvervsakademi SydVest.
- Her er samme tiltag ikke nødvendige. Først og fremmest fordi bilejerne typisk ikke har kørt så langt, inden de ankommer på arbejde, hvorfor en begrænsning påladestanderne, så de maksimalt kan lade med 10 kWh, ville være nok.
carpeDIEM-projektet med Robert Brehm i spidsen er finansieret af Interreg Deutschland-Danmark med midler fra Den Europæiske Fond for Regionaludvikling.
Robert Brehm gav mandag d. 26. november et længere interview til den tyske tv-station, ZDF, om carpeDIEM-projektet. Indslaget kunne ses i videnskabsprogrammet 'Nano' d. 14. december 2018:
