Den stigende andel af vind- og solenergi kræver nye løsninger for at opretholde en stabil elforsyning. De tekniske løsninger findes allerede, mener Lisa Göransson, som er forsker på Chalmers tekniska högskola i Sverige. Hun ser i stedet en udfordring i at få mange forskellige aktører til at gå i samme retning.
Energisektoren kommer til at spille en afgørende rolle for, hvordan verden formår at omstille sig til en lavkulstoføkonomi i de kommende årtier. Men vedvarende energi er i højere grad vejrafhængig. Den udfordring, energisektoren nu arbejder på at løse, er derfor, hvordan den betydelige omstilling kan gennemføres, samtidig med at forsyningssikkerheden opretholdes.
Det handler om at ombygge systemerne og få rigtigt mange aktører til at gå i samme retning
Lisa Göransson fra Instituttet for rum-, geo- og miljøvidenskab, energiteknik, på Chalmers tekniska högskola i Sverige forsker i integration af bæredygtig elproduktion og håndtering af udsving i elsystemet. Ifølge hende er omstillingen rent teknisk ikke nogen større udfordring.
"Løsningerne er tilgængelige, og økonomisk set er omstillingen også fuldt ud mulig. Men det handler om at ombygge systemerne og få rigtigt mange aktører til at gå i samme retning," siger hun.
Selvom elproduktionen bliver stadigt mere vejrafhængig, kan vi i høj grad, og over længere tid, forudse og planlægge den, mener Lisa Göransson. Derfor vil det i stedet handle om at udarbejde systemer til at håndtere de udsving, der forekommer, og gøre det muligt at lagre energien og levere den, lige når der er brug for den.
Hun nævner som eksempel brintproduktion i stålindustrien. I perioder, hvor vindmøllerne producerer mindre energi, kan brintproduktionen sættes på pause, så man i stedet dækker det industrielle behov ved hjælp af lagrede energikilder. Og i perioder med højere vindbaseret elproduktion bliver energikilderne fyldt op igen. Samme model kan også anvendes til varmeforsyningen; varme lagres i perioder med høj energiproduktion for at kunne anvendes i perioder med lavere produktion.
Separate strategier til at håndtere energiforsyningen på forskellige tidspunkter
Samlet set handler det om at udarbejde separate strategier til at håndtere energiforsyningen på forskellige tidspunkter, forklarer Lisa Göransson. For udsving over flere dage er det, frem for alt i Nordeuropa, vindenergi, der vil få størst indflydelse på, hvordan fremtidens systemer skal opbygges. Derudover er der også behov for en døgn- og timebaseret løsning på energiforsyningen.
"Det er nødvendigt med forskellige strategier for forskellige tidsrum. Batterier kommer til at spille en rolle, og det gør gasturbiner også. Det er forskellige dele af puslespillet.
Døgnudsvingene i elsystemet hænger sammen med udsving i efterspørgslen på el henover døgnet. Solenergibaseret elproduktion svinger også kraftigt henoveri døgnet. Her betragtes batterier som en del af løsningen på udsvingene. Det kan være stationære batterier eller batterier i elbiler, som oplades på strategisk vis. For det relativt store antal elopvarmede huse i Sverige kan energilagring i bygninger være en mulighed.
"Man kan så at sige bruge bygningen som lager. Det er muligt at slukke for varmen i ca. 3-6 timer, uden at det bliver ubehageligt koldt indendørs, fordi der lagres meget varme i vægge, lofter og gulve.
Balancen mellem produceret og forbrugt energi skal også opretholdes inden for kortere tidsrum. I meget korte tidsrum kan man for at opretholde frekvensen i et elsystem med en høj andel af sol- og vindenergi benytte hurtige tilpasninger af vindmøllernes udgangseffekt eller bruge batterier til at bidrage med såkaldt syntetisk udsvingsmasse.
Da strategierne for at håndtere udsving på omkostningseffektiv vis er forskellige for forskellige tidsperioder, er det vigtigt at skabe gode forudsætninger for et bredt spænd af strategier, mener Lisa Göransson.
Transport- og industrisektorerne bliver for en stor dels vedkommende elektrificeret, hvilket skaber et større energibehov, men det ser Lisa Göransson ikke som et direkte problem.
Vi har travlt, men samtidig skal vi sørge for, at omstillingen er gennemtænkt
"Vi har mulighed for at udbygge elsystemet, hvis vi ser på energigrundlaget, uden at øge effektbehovet i systemet. Hvis vi gennemfører elektrificeringen på en god måde, kan vi hente en stor grad af fleksibilitet.
Den store udfordring i omstillingen som helhed er balancen mellem at gøre det hurtigt – og at gøre det rigtigt," påpeger hun.
"Vi har travlt, men samtidig skal vi sørge for, at omstillingen er gennemtænkt, for så kan vi undgå mange forhindringer."