Scenarioer for fremtidens smarte distribusjonsnett

Transkript

1 Åpen Rapport Scenarioer for fremtidens smarte distribusjonsnett Forfatter(e) Hanne Sæle, Maria D Catrinu Renström, Maren K Istad, Henning Taxt, Dag Eirik Nordgård, Eivind Solvang SINTEF Energi AS Elkraftsystemer

2

3 SINTEF Energi AS Postadresse: Postboks 476 Sluppen 7465 Trondheim Sentralbord: Telefaks: Foretaksregister: NO MVA Rapport Scenarioer for fremtidens smarte distribusjonsnett EMNEORD: Scenario Distribusjonsnett SmartGrid DATO FORFATTER(E) Hanne Sæle, Maria D Catrinu Renström, Maren K Istad, Henning Taxt, Dag Eirik Nordgård, Eivind Solvang OPPDRAGSGIVER(E) DeVID prosjektet OPPDRAGSGIVERS REF. Jan Foosnæs (NTE) ANTALL SIDER OG VEDLEGG: 48 SAMMENDRAG Denne rapporten presenterer resultatene fra en scenariostudie gjennomført høsten 202 som en del av DeVID prosjektet. Det ble laget fire scenarioer som beskriver mulige fremtidsbilder for anvendelse og utbredelse av SmartGrids teknologier i fremtidens elektriske distribusjonsnett mot Scenarioene dannet grunnlag for identifisering av muligheter og utfordringer knyttet til SmartGrid for ulike aktører. Viktigst for det videre arbeidet i DeVID prosjektet er anbefalingene som ble identifisert med bakgrunn i scenarioene. I kapittel er scenarioprosessen kort beskrevet, etterfulgt av en opplisting av aktuelle drivkrefter og aktører for SmartGrid i kapittel 2. Ordlista i kapittel 3 er ment som hjelp for lesing av hovedscenarioene. Hovedscenarioene finnes i kapittel 4, mens muligheter, utfordringer og anbefalinger basert på analyse av scenarioene er gitt i kapittel 5 og 6. Referanser finnes i kapittel 7. I vedlegg er det gitt en oversikt over deltagerne i scenarioprosessen og miniscenarioene som ble laget. UTARBEIDET AV Maren Istad SIGNATUR KONTROLLERT AV Hanne Sæle SIGNATUR GODKJENT AV Knut Samdal SIGNATUR ISBN GRADERING Åpen GRADERING DENNE SIDE Åpen av 48

4 Historikk DATO SBESKRIVELSE Denne versjonen av rapporten mangler executive summary på engelsk. Ordlista og miniscenarioer må kvalitetssjekkes. Det er også åpent for å inkludere innspill/kommentarer/rettelser fra deltagere i DeVID prosjektet. Ta kontakt med Maren Istad hos SINTEF. 2 av 48

5 Innholdsfortegnelse Innledning Målet med scenariostudien Gjennomføring Drivkrefter og aktører Ordliste Hovedscenarioer Tjenester uten grenser Full kontroll i krisetider Velfylt verktøykasse og ubegrenset datatilgang Artig så lenge det varte Muligheter og utfordringer Anbefalinger Litteraturreferanser VEDLEGG A Deltakere B Miniscenario av 48

6

7 Innledning. Målet med scenariostudien Scenariostudien er gjennomført som en del av DeVID-prosjektet Demonstrasjon og Verifikasjon av Intelligente Distribusjonsnett. Formålet med studien er å utvikle representative scenarier i form av mulige fremtidsbilder for anvendelse og utbredelse av SmartGrids-teknologier i fremtidens elektriske distribusjonsnett mot Studien skal få fram et "mulighetsrom" for tenkelige fremtidsbilder og det er ikke gjort noen vurderinger angående sannsynlighet for de ulike scenariene eller elementene som inngår i scenariene. Tvert imot har slagordet gjennom hele prosessen vært "Fokuser på det tenkelige, ikke det sannsynlige". Scenarioene skal tjene som basis for felles forståelse av SmartGrids i DeVID-prosjektet, og vil også kunne gi innspill til videre aktiviteter i prosjektet..2 Gjennomføring Scenariostudien har omfattet fire samlinger med deltakere fra partnerne som deltar i DeVID-prosjektet. Arbeidet på samlingene ble utført i fire grupper med samme gruppesammensetning hver gang. En oversikt over de som deltok på samlingene er vist i Vedlegg A. Samlingene hadde følgende innhold: Samling Deltakerne bidro til identifisering av drivkrefter/faktorer og aktører som setter agendaen i forhold til fremtidens smarte distribusjonsnett mot Resultater fra denne samlingen er gitt i kapittel 2. Samling 2 Identifiserte drivkrefter/faktorer og aktører ble brukt som utgangspunkt for etablering av i ca 70 miniscenarioer, se vedlegg B, som beskriver tenkelige utviklinger for fremtidens smarte distribusjonsnett mot Samling 3 I denne samlingen utviklet hver av de fire gruppene ett hovedscenario for fremtidens smarte distribusjonsnett mot 2030, se kapittel 4. Disse skulle danne grunnlag for utarbeidelse av anbefalinger i den 4. og siste samlingen. Samling 4 Basert på en analyse av de fire hovedscenarioene, vurderte man muligheter og utfordringer for aktører, samt utarbeidet anbefalinger med hensyn til utvikling av kunnskap og metoder/løsninger/produkter. De viktigste resultatene fra denne samlingen er beskrevet i kapittel 5 og 6. 5 av 48

8 2 Drivkrefter og aktører Under presenteres de identifiserte drivkrefter/faktorer og aktører som setter agendaen for fremtidens smarte distribusjonsnett mot Oversikten viser hovedgrupper og eksempler på drivkrefter/faktorer og aktører fra samling. Tabell 2. Drivkrefter/faktorer. Hovedgruppe Sikkerhet og personvern Politikk og styring Samfunnsforhold Infrastruktur Eksempler IT-sikkerhet, håndtering av informasjon om kunder, forsyningssikkerhet (kapasitet, avbrudd, integrasjon av distribuert produksjon), internett (internett over PLC, internett går ned langvarig - behov for eget "energiinternett") telenett går ned langvarig, driftskontrollsystem hackes, SmartGrid medfører økning i ulykker/dødsfall. Lover og forskrifter, EU-krav, politisk gjennomføringsevne, nettselskapenes evne til å påvirke lovgivning, forbud mot eller slutt på fossilt brensel, klimapolitikk, europeisk energipolitikk (behov og verdi av fleksibilitet), regelverk for nettselskap (reguleringsregimet), ny regulering (nettselskapene får lov til å styre inne hos huseier, nettselskap kjøper fleksibilitet), krav til dokumentasjon (lastflyt, forbruk, kvalitet osv.), krav til forsyningssikkerhet, norsk miljøpolitikk (bevisstgjøring), rammevilkår (ikke bare fra OED, men også miljø, sikkerhet, næringsutvikling, transportsektor, samferdsel med mer, insentiver til å investere i smarte nett), restriksjoner (kvoter, eksport), energiselskaper som toneangivende politisk aktør, graden av liberalisering av energimarkedet (kan påvirke fokus og satsningsviljen på grønn diversifisert energi), insentiver for å få energiproduksjon fra fossilt og over til fornybart. Velferdsutvikling, demografi (endringer, eldrebølge sentralisering, levealder), utvikling i andre land, globalisering, behov for kraft i verden, verdiskaping, "månelandingen" på Mongstad, trender innenfor bygg og arkitektur, rivning av gamle hus og bygging av nye (utskiftning ca. % i året), kundenes bevissthet og holdninger (fleksible forbrukere, AMS og fjernavlesning kan gjøre kundene uinteresserte, motivasjon, endringsvilje, felleskap, behov), ønske fra kundene om mer smart teknologi, press fra helsesektor (mangel på helsepersonell, press for automatisering), ressursknapphet, arbeidsledighet, nedgangstider/oppgangstider (sosial nød tåler ikke "peakpriser"), informasjon (skape engasjement, forståelse), kriser (krig, konflikter), atomkraft i naboland (all tysk kjernekraft forsvinner). Dagens distribusjonsnett (utforming, alder osv. påvirker fokus og utvikling innen SmartGrid), noen er tjent med status quo for eksisterende energifordelingssystem, utstyr i nettet (alder, 6 av 48

9 Teknologi Styring, overvåking og vern type, påkjenning, vedlikehold), microgrid, AMS (kvalitet på AMS-målere, stram tidsplan for utrulling), grønt batteri (forbrukerfleksibilitet, kraftutveksling), utlandsforbindelser, kraftelektronikk, spenningsregulering, jordkabel, satellitt (enklere kommunikasjonsløsning, egen frekvens for kraftbransjen), IP-teknologi i alle komponenter, driftssentral outsoucet til utlandet, nettet drives som ulike infrastrukturlag (fast grunninfrastruktur med adaptive og utskiftbare applikasjonslag), lang levetid på komponenter kan gi lav interesse for å investere mye i nær framtid, antall ladestasjoner for elbiler (hurtigladere) og fordeling av disse, integrasjon med nett i Europa, økt grad av desentralisert nettstruktur og mikrogrids. Tilgang og pris på ny teknologi (tidsperspektiv, realiserbarhet, nytteverdi som netteier ser), lagringsteknologi (batteriteknologi (silisium, billig batteriteknologi kan redusere behovet for nett)), kundeløsninger og forventninger (ekstrem enkelt ("plug and play")), nye løsninger for fornybar energi (solceller, vindkraft, jordvarme), nye typer kraftverk (thorium, skifergass i Europa), kald fusjon, revolusjonerende superledere, brenselcelle (H 2 reversible, lokal produksjon offgrid), økt levetid for komponenter, ny desentralisert produksjonsteknologi (billig og lett tilgjengelig, fisjonsgenerator i kjelleren, nullhus, plusshus, self-sustainable hus, no-grid system, teknologi for smarthus (GUI)), belysningsteknologi (LED), tilgang og pris på halvledermaterialer, utvikling CCS (kan gjøre storskala kraftproduksjon til det beste miljøalternativet ingen insentiver til plusskunder og distribuert produksjon), Graphen (superledning, lagring av hydrogen), nanoteknologi tas i bruk, valgt teknologi blir et hinder for ny teknologi, mangel på materiell (alt nett blir gammelt samtidig), avanserte system blir sårbare i hardt klima og krevende geografi, raskt trådløst nett overalt, mobilkommunikasjon fra vugge til grav (Iperson), "nullpunktsenergi" gjør nettet overflødig (ren energi på boks levert på døra), lobbyvirksomhet fra leverandører av utstyr og tjenester mor EU, tilgang på kapital (ny teknologi i nettbransjen), for mange leverandører av teknologi (døgnfluer bedrifter som forsvinner og kunder mister dermed tilgang på reservedeler og kompatibelt utstyr). Overvåking nettstasjon, internet of things, effekttariffer, laststyring, energisparing, automatisering, styringsanlegg for kontorbygg, energifleksible systemer, billigere IT-løsninger for styring, utvikling av "cloud services" og grønne datasentre, integrasjon av systemer (alle systemer leser i alle systemer), åpne løsninger versus proprietære løsninger for IKT, Apple kommer med Epad, ny programvare (analyser, presentasjon, styring), kommunikasjon (signaloverføring, dekoding), interesse for utvikling av løsninger, tilgjengelighet og pålitelighet til sensorteknologi (fit-and-forget), teknologisk 7 av 48

10 Stasjonært og mobilt forbruk Tjenester rettet mot publikum Eierskap Planlegging Drift og vedlikehold Investering og reinvestering Økonomi/marked utvikling på andre fagfelt (Moores lov), behov for oversikt over nettet. Elektrifisering av norsk sokkel, elektrifisering av transport, passivhus, ny kraftkrevende industri (fiskefôr), varmepumper, redusert behov for både energi og effekt (kraftkrevende industri som papirindustri og smelteverk nedlegges, passivhus), økt behov for effekt (induksjonstopper, nye varmtvannsberedere osv.). Velferdstjenester, AMS-en reklamekanal inn i hjemmet, "energimelding" på kjøleskapet hver morgen, nettselskap som totalleverandør av interaksjon og kommunikasjon, selvbetjeningsløsninger, NRK Stor-Trøndelag Webservices med strømmelding til frokosten info/kommunikasjon med kunder (ærlighet). Sammenslåing av nettselskaper, kommunale eiere, alle nett selges til multinasjonale selskaper, outsourcing, økt grad av internasjonale eiere innen energisektoren. Online overvåkning og risikoestimering i nettet, flere målinger i nettet gir oversikt og bedre grunnlag for beslutninger, automatisert saksbehandling for forsterkning/tilknytning, utvikling av "sky-system" som integrert beslutningsstøttesystem i nettselskap, Avanserte metoder og modeller for drift og vedlikehold av kraftnett og IT-systemer, tilstandskontroll gjennom RFIDbrikker (registrerer varme, vibrasjon, fukt osv.), introduksjon av nye IKT-komponenter med kortere levetider enn andre komponenter i nettet gir økte vedlikeholdskostnader, bedre beslutningsgrunnlag ved feilretting (selvhealing), optimal utnyttelse av nettet, driftssentral i lomma (trådløs teknologi muliggjør drift av nettet fra hvor som helst), akkumulert vedlikeholdsbehov, ønske om mer effektiv drift, Behov for investering og modernisering av nettet. Fremtidige kraftmarkeder, prisområder, effektprising, subsidier, grønne sertifikater/elsertifikater, kommuneøkonomi, energimix (prisvariasjon), CO 2 -pris, riktig pris på levert energi (tariffer, differensiering av kraftpriser), nordisk kraftmarked (sluttbrukermarked), priser og tilgang på tradisjonelle energikilder (olje, gass), nye kraftprodusenter, kraftoverskudd, finansiering, nettselskapenes økonomi (press for kostnadsreduksjoner), økonomisk utvikling i Norge og resten av verden (kollaps i store vestlige økonomier USA/EU, økt energietterspørsel og manglende ressurser, finanskrise, BNP), betalingsvilje, økonomisk kostnad/gevinst, effektpris, energipris (økt energipris medfører økt behov for energieffektivisering), nytteverdi for kunde, døgnvariasjoner i kraftpris/strømpris, involvering av sluttkunde i disponering av energi, inntektsramme som gir langsiktig, forutsigbar lønnsomhet til å investere i SmartGrids, støtte og subsidieringsordninger på 8 av 48

11 Klima/miljø Kompetanse og arbeidskraft Samarbeidsrelasjoner Energikilder, produksjon teknisk utstyr, koblede forretningsmodeller (bundling), alle vil bli markedsaktører, norsk privatøkonomi (avgjørende for grad av "consumer awareness"), myndighetene ønsker effektivisering (bedre samfunnsøkonomi, forsyningssikkerhet og markedsmekanismer), dårlig økonomisk utvikling gir stagnasjon i utviklingen av SmartGrid. Ekstremvær (økte krav til overvåkning av nettet), miljøbevissthet (anti-utbygging av produksjon og kraftlinjer), EU sin miljø- og klimapolitikk (energieffektivisering, energidiversifisering), naturkatastrofer (orkan, flom, vulkanutbrudd (Europa kald og mørk i 3 år), tsunami, jordskjelv), nye værsystemer gir annerledes påkjenning på nettet sammenlignet med tidligere erfaringer, klimaendringer (medfører langvarig tomme magasiner, drivhuseffekten medfører behov for mer kjøling og mindre oppvarming), forurensning (lokalt, globalt, CO 2 -utslipp), miljøfokus (styrende for tiltak iverksatt av myndighetene, togradersmålet følges opp med faktisk handling, krav om ren luft fra befolkningen), varmere klima gir enda raskere gjengroing av skog, Utdanningstilbud, rekruttering (installatør- og ingeniørmangel, økt rekruttering), behov for nok spesialkompetanse i nettselskapene (endringer i teknologi blir for rask til at bransjen/utdanning henger ikke med), kompetansemangel, kunnskap/opplæring, mange/flere/alle ansatt i nettselskap har "SmartGrid utdannelse", forskning og utvikling (økt forskningsaktivitet innen produksjon, overføring, styring og vedlikehold), tilvekst av ny kompetanse (kombinasjon elkraft og IKT, NTNU utdanner verdensledende energi- og IKT-ingeniører), ny teknologi gir attraktive arbeidsplasser i distribusjonsnett, Nettselskap og IT-bransjen samarbeider tett, bransjesamarbeid, tverrfaglighet, synergier (nettselskap/produsent nøytralitet?), vilje til samarbeid mellom ulike aktører. Vannkraft, solenergi, bølgekraft, atomkraft, vindkraft, integrasjon av fornybar produksjon. 9 av 48

12 Tabell 2.2 Aktører. Hovedgruppe Forbrukere Mennesker/publikum Myndigheter Regional/lokal forvaltning Grunneiere Utbyggere Leverandører av utstyr Leverandører av tjenester Infrastruktureiere Eksempler Den "ignorante" kunde (ingen motivasjon til egeninnsats), den aktive kunden, den passive kunden, helsesektoren, kraftkrevende industri, mikroprodusenter, sårbare kunder (helse, industri), plusskunde/prosumer (økt tilgang på småskala produksjonsteknologi), kunde i passivhus (ny bygningsteknisk standard), kunde i smarthus (styringsteknologi, økt fleksibilitet i forbruk), vanlig kunde (uten styring eller produksjon), store og små sluttbrukere (<63 A), institusjoner (skole, sykehus osv. ), miljøbevisste kunde, forbrukerorganisasjoner. Barn og ungdommer (utdanning, realfag), fagforeninger, montører, lokalsamfunn, ledelse (konsernledelse øverste strategi for nettselskapene), bønder, montører, oljeselskaper, idrettslag (sponsing og PR), vedlikeholdsplanlegger. OED, NVE (forskriftskrav), datatilsynet (personvern), ENTSO-E, standardiseringsorgan, ENOVA, beredskapsmyndigheter (DSB), EU/EØS (direktiver, energimål, standardisering), rikspolitikere, Norsk Senter for Informasjonssikring (NorSIS), Klif (SF 6 -utslipp), politi (i forbindelse med stor hendelser), sikkerhetsmyndigheter, Regjering, Plan og bygningsetaten. NAV, sykehus, lokalpolitikere, kommuneledelse, fylker, kommuner. Offentlige, private. Eiendomsutviklere, boligbyggelag. Clas Ohlson (duppedingsleverandør), AMS-leverandører, bilprodusenter, prosenter av smarthusteknologi, sensorprodusenter, programvareleverandører, hvit og brunvareprodusenter, leverandører av kommunikasjonsløsninger, vedlikeholdsroboter, leverandører av vern og releer, infrastrukturutbyggere (nett, fjernvarme, veiladning, hurtigladning for elbiler), elektronikkindustrien (smart home styring). Sikkerhet- og alarmbransjen, konsulenter, forsikringsselskaper, aggregatorer (store eiendomsutviklere, VPP virtual power plant), vedlikeholdsleverandører, helsesektor, kraftselgere, prosesshåndteringsaktører, tjenesteleverandør AMS (tredjepart), investorer, kraftmarkedsaktører, leverandør av måling og avregning av kunder, ingeniørtjenester, energirobot (automatisk kjøp/salg av energi for enkeltkunder), strømleverandør, telekommunikasjonsselskaper, IKT-bransjen, systemutviklere, multinasjonale selskaper (Microsoft, Google, Facebook). Nettselskap, Statnett, fibernettselskap, fjernvarmeselskap, 0 av 48

13 Driftsoperatører Kraftprodusenter Media/opinionsdannere Kompetanseinstitusjoner Kriminelle kommuner, signaloverføringsaktører, andre lands nettselskaper, netteiere. Distribusjonsnettsoperatør (DSO), Statnett (TSO). Vannkraft, solkraft, bølgekraft, fjernvarme, kjernekraft, distribuert produksjon, vindkraft. Norsk boligbyggelag, Huseiernes landsforbund, natur- og miljøorganisasjoner og aktivister, trendskapere, reklameselskap, teknologilobbyister. Barneskoler, Innovasjon Norge, Universitet/høyskoler, Forskningsinstitusjoner, Forskningsrådet, REN, EnergiNorge, Defo, IEC. Hackere, bøllete ungdom, fiendtlige stater, terrorister, økonomisk kriminelle, sabotasjegrupper. av 48

14 3 Ordliste AMS Avanserte Måle- og Styringssystem. Fagsystem spesialiserte systemer for spesielle oppgaver, eksempler er NIS og KIS (i motsetning til generiske systemer som kan brukes til mange oppgaver). N- (2) kriteriet innebærer at kraftsystemet skal tåle utfall av en (to) hovedkomponent (er) (kraftledning, kabel, generator, transformator) uten at det fører til avbrudd for sluttbrukere. KILE - Kvalitetsjusterte Inntektsrammer ved Ikke Levert Energi. Formålet med ordningen er å gi nettselskapene insentiv til å bygge og drive nettet med en samfunnsøkonomisk optimal leveringspålitelighet. KILE-elementet representerer kundenes kostnader ved avbrudd, og ordningen innebærer at kundenes avbruddskostnader tas med i nettselskapenes bedriftsøkonomiske vurderinger []. RFID Radio Frequncy Identification (radiofrekvensidentifikasjon) brikke som kan sende og motta radiobølger og dette gjør at den kan brukes til identifikasjon av objekter. RFID-brikker brukes for eksempel til adgangskontroll og Autopass. Internet of things Hvis alle ting hadde en unik ID (som RFID, IP-adresse eller strekkoder) kunne alle ting identifiseres og eventuelt kommunisere, dele informasjon og styres. IP Internet Protocol NIS Nettinformasjonssystem KIS Kundeinformasjonssystem IKT Informasjons- og Kommunikasjonsteknologi Komposittmast Mast som er laget av en blanding av materialer, som for eksempel polyuretanharpiks og glassfiber eller CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer). Plusskunde - Sluttbruker av elektrisk energi som har en årsproduksjon som normalt ikke overstiger eget forbruk, men som i enkelte driftstimer har overskudd av kraft som kan mates inn i nettet. Produksjonsenheter hvor det kreves omsetningskonsesjon eller sluttbrukere med produksjon som også leverer elektrisk energi til andre sluttbrukere, er ikke omfattet av ordningen for plusskunder []. Microgrid/øydrift - I områder hvor produksjon og forbruk er i samme størrelsesorden og produksjonen er relativt forutsigbar åpner dette konseptet for øydrift: et område som klarer seg selv ved utkobling fra resten av kraftsystemet [2]. Dette kalles "islanding" på engelsk. Uønsket øydrift kan oppstå hvis lokal produksjon ikke kobles ut ved utfall av nettet og fortsetter å produsere. Et område som klarer seg selv ved utkobling fra resten av kraftsystemet kan kalles et microgrid. Et microgrid kan også bygges opp uavhengig av sentral forsyning, for eksempel i isolerte områder hvor det er dyrt å knytte til sentral forsyning. APP Applikasjon. Software laget for å hjelpe brukeren med å utføre spesifikke oppgaver, for eksempel kjøp av bussbillett. 2 av 48

15 4 Hovedscenarioer Hvert av de fire hovedscenarioene som er utviklet, er beskrevet under. Prosjektgruppen hos SINTEF laget skisser til scenarioene for å lette arbeidet og unngå at de skulle overlappee for mye. Tre av scenariene ender positivt for aktørene i 2030, mens det fjerde ender negativt. Navnet på scenariene er som følger: Tjenester uten grenser Full kontroll i krisetider Velfylt verktøykasse og ubegrenset datatilgang Artig så lenge det varte Hver scenariobeskrivelse er strukturert på samme måte; først en innledning som kort beskriver hovedpunktene i scenarioet og deretter en situasjonsbeskrivelse for Denne situasjonsbeskrivelsen er delt inn i temaer som er relevante for scenariet. 4. Tjenester uten grenser I 2030 er energiforbruk fremdeles ett lavinteresseprodukt, men forbruket er fleksibelt fordi all styring/koordinering skjer automatisk. Dette gjelder bl.a. energistyring, effektkontroll og energieffektivisering. Forbrukerfleksibilitet er blitt en betydelig faktor for utnyttelse av kraftsystemet, hvor alle kunder er aktive med mulighet for forbruk, produksjon og lagring av energi. I forbindelse med SmartGrid- utviklingen er alle luftledninger i distribusjonsnettet blitt erstattet med kabler, og ikke-planlagte avbrudd err avskaffet for kunde. Det er elbil i alle hjem, og elbilen deltar som aktiv ressurs i kraftsystemet. En megler tilbyr ulike pakker med tjenester, hvor kunden velger tjenestepakke ut fra hvilken profil han/hun ønsker. Alternative tjenestepakker er "Den miljøvennlige", "Luksus", "Praktisk"; "Travle", "Omsorgspakken", Nettselskap er fortsatt kun monopolbedrift og infrastrukturselskap, men det d har vært en betydelig endring i selskapeness struktur. I 2030 er det færre, men større selskaper sammenlignet med 202. Det er en betydelig mer effektiv drift, med en mer effektiv utnyttelsee av nettet og lavere nettleie Mer for pængan! SmartGrid- teknologi brukes til effektutjevning av forbruk og avskaffelse av avbrudd. Kraftleverandørene eksisterer ikke som s de gjorde i 202, men strøm inngår i valgte pakke. Kraftoverskudd har ført til lave kraftpriser, noe som igjen bidrar til ny industri og flere arbeidsplasser. Oppsummert vil dette bidra til en økt verdiskapning. 3 av 48

16 Situasjonen i år 2030 Sikkerhet og personvern I 2030 er kundene i distribusjonsnettet fornøyde, men kravstore. De forventer at strømmen alltid er tilgjengelig og at alle IKT-systemer er sikre. På grunn av nulltoleranse for systemsvikt og ønske om proaktive løsninger var det stor fokus og massiv innsats rundt sikkerhet i en tidlig fase i SmartGrid utviklingen, og gode metoder og løsninger (ref. IKT sikkerhet) ble utviklet. Det er konkurranse mellom de største IT selskapene for å tilby de beste løsninger, så sikkerhetsnivået på ulike løsninger holdes høyt. Kundene stoler på systemene, og det er ingen frykt for overvåking. Personvern har blitt ivaretatt hele tiden i forbindelse med SmartGrid-utviklingen, og kundene vet at det kun er relevante data som samles inn og at de kun brukes til det som de skal brukes til, nemlig til nytte for kunden. I 2030 forvaltes alarmsystemet via intelligente distribusjonsnett. Det betyr at et hus med strøm også er et hus med alarm. Overvåkning av alle komponenter i distribusjonsnettet og alle kunder, gir et sikkert system bl.a. ved hurtig varsling av innbrudd hos husholdningskunder. Økt overvåkning og alarm i alle hjem, har medført at kriminalitet oppdages mye før enn hva som var tilfelle i 202. I 2030 er det 00 % forsyningssikkerhet som følge av distribuert lagring av energi og automatisert og intelligent styring. Det er alltid energi tilgjengelig. Det smarte distribusjonsnettet er et "Selvhelende nett" som automatisk registrerer og retter opp feil. Personsikkerhet i elektriske anlegg er god. Elektriske installasjoner i bolig er oppgraderte parallelt med SmartGrid-utviklingen, for å realisere produksjon, forbruk og lagring av elektrisk energi på kundenivå. Det er automatisk registrering av fasebrudd, med påfølgende utkobling. Samfunnsforhold (demografi, befolkning) I 2030 er det en lavere andel yrkesaktive i forhold til pensjonister enn hva som var tilfellet i 202. Det er 3 personer i yrkesaktiv alder (20-66 år), bak hver person i yrkespassiv alder (67 år og oppover). Dette er reduksjon av forholdstallet fra 4.8 personer i 202 [3]. Det betyr at i 2030 er det større press på personer som skal håndtere arbeid, familie og fritid. I perioden fra 202 til 2030 har det vært en befolkningsvekst i Norge, og en klar sentralisering av befolkningen. Dette innebærer at en større andel av husholdninger er lokalisert i sentrale strøk. Teknologi (løsninger/utstyr) I 2030 er internett over alt og i alle elektriske apparater. Det er mulig å kommunisere med alle elektriske komponenter. Det er en betydelig forbedret batteriteknologi som muliggjør lagring av energi i store mengder. Distribusjonsnettet har blitt rehabilitert i forbindelse med SmartGrid-utviklingen og alle luftlinjer har blitt erstattet med kabler. Kundene ser ikke lenger noen luftlinjer og er veldig fornøyde med det. Kabling av distribusjonsnettet har medført at avbrudd er avskaffet det inntreffer sjeldent eller aldri, og hvis det inntreffer, sørger teknologi for at kunden alltid har levering av strøm. Levering av strøm til kunden opprettholdes bl.a. fra desentralisert produksjon eller batteri i distribusjonsnettet eller hos kunden. 4 av 48

17 Bygningsteknisk er alle boliger utstyrt med teknologi for lokal produksjon og lagringg av energi. I tillegg er det mindre produksjonsanlegg og energilagre i distribusjonsnettet. Tjenester rettet mot publikum (tjeneste = helse, energi, underholdning) Husholdningene i 2030 er aktive og fornøyde. Med aktiv kunde menes enn kunde medd automatikkk som sørger for å koordinere hverdagen. Energiforbruk er fremdeles et lavinteresseprodukt akkurat som i 202, men siden all styring og koordinering skjer automatisk er forbruket mer fleksibelt enn tidligere. Alle husholdninger har smart teknologi med så lav brukerterskel at alle kan bruke den. Når det gjelder elektriskk energi, er det ikke lenger fokus på strøm og strømforbruk, men kunden kjøper varme og komfort. Alle hus er utstyrr med styresystem for å sette boligen inn på rett modus: "Hjemme", "Borte", "Natt" og "Dag". Skifte mellom modusene skjer automatisk ut fra sensorer som registrerer tilstedeværelse av personene i husholdningen, for eksempel blir lys automatisk skrudd av i rom som ikke er i bruk. Løsningen med å ha en egen bryter for å sette huset i rett modus har blitt umoderne, og er derfor avskaffet. Elektrisk energi kategoriseres som høyverdig ogg lavverdig forbruk, avhengig av ulike elektriske apparater i en husholdning. Strømforbruket til ulike elektriske apparater prises ulikt, med en lavere pris for fleksibelt forbruk og en høyere pris for ikke-fleksibelt forbruk. Intelligens er implementert i hvert elektrisk apparat og all styring og koordinering skjer automatisk. Det er elbil i alle hjem, og elbilen deltar som aktiv ressurs i kraftsystemet. Elbiler bidrar med innmating og lagring av elektrisitet, med kontrakt om at bilen er ferdig ladet til t avtalt tid. Alle kunder er blitt plusskunder med både produksjon, forbruk og lagring av energi. Dette koordineres via en "grønn boks" som sikrer energiforsyning til kunden til en hver tid. Energilagerr hos kunde brukes i nettdrift og til eget forbruk på en slik måte at kunden ikke lenger opplever avbruddd avbrudd er avskaffet. Ulike tjenester tilbys i ulike pakker via en felles plattform med display, og o kunden velger tjenestepakke ut fra hvilken profil han/hun ønsker. Eksempler på "vareprofiler" som kan velges er: "Den Miljøvennlige", - Ønsker at alt forbruk skal være til det beste for miljøet. Økonomi har mindre betydning. "Luksuspakken", - Kun det dyreste alternativet av ulike tjenester er godt nok. Har kun ikke-fleksibeltt forbruk, og ønsker kun det beste av alt. Økonomi har ingen betydningg kan gjerne koste litt ekstra. "Den Praktiske", - Ønsker en hverdag hvor alt løses på enkleste måte. Den "Praktiske" vil ha minst mulig "plunder og heft" og ønsker selv å ta færrest mulig avgjørelser selv. Kunden vil ikke ha noen sofistikerte løsninger. 5 av 48

18 "Den Travle", - Har mye å passe på i hverdagen, og ønsker at resten går av seg selv for å få en effektiv hverdag. (Småbarnsfamilier?). Får en lett tilgjengelig oversikt som strukturerer husarbeid, fritidsaktiviteter, foreldremøter, trening, frokost i barnehagen m.m. Avtaleboken er online og alltid oppdatert. "Omsorgspakken". - Sikkerhet, service og trygghet til de som trenger det, f.eks. eldre som bor hjemme alene. De ulike pakkene inneholder ulike varianter og omfang av følgende tjenester: Høyverdig og lavverdig energiforbruk. Kvalitet ut fra valgte elektriske apparater. Kontinuerlig oppdatert informasjon om forbruk, produksjon, lagret energi og forhold i distribusjonsnettet (f.eks. antall år siden forrige uplanlagte avbrudd ) Energi-/effektstyring for realisering av forbrukerfleksibilitet og energisparing Bankinformasjon Helsetjenester (Automatisert hjelp til bestemor. Hjemmediagnose, overvåking, helsetjenester via nett/tv, hjemmerøntgen) Nyheter/underholdning/opplevelser spill, tv, film, (alt over internett) Innkjøp husholdningsartikler mat (ut fra valgt profil), matoppskrift for dagens middag Renhold/automatisk hushjelp (robotteknologi). Automatisk støvsuger m/mopp I 2030 presenteres oppdatert informasjon om distribusjonsnettet i media, og det inkluderer bl.a. driftsstatus og avbruddsforhold (planlagt utkobling). Media er oppdaterte og positive til kraftbransjen, og videreformidler informasjon på en måte som gir positive og fornøyde kunder. Eierskap I 2030 er det store infrastrukturselskap som har monopol på nettdrift. Det gjelder ikke kun elektrisitet, men inkluderer også vann, fjernvarme, fiber og lignende. Slike selskaper kalles for "Multi-utility". Det er utviklet et eget fibernett for håndtering av SmartGrid-funksjoner. All infrastruktur er åpen, og det er ingen begrensninger i hvem som kan tilby tjenester på de ulike infrastrukturene. Denne åpenheten er gjort mulig ved at sikkerhet er ivaretatt på nye måter (sammenlignet med 202), og det er ikke lenger nødvendig å ha et eget nett for å sikre 00 % sikkerhet. Det er noen få, men store infrastrukturselskap, ca stk. Oppkjøp og konsolidering av selskaper har vært nødvendig for å kunne følge med på utviklingen innen SmartGrid, bl.a. knyttet til funksjonalitet, sikkerhet og teknologi. Selskaper må være store for å ha tilstrekkelig kompetanse til å håndtere SmartGrid og for å ha tilstrekkelig investeringskapasitet for nye oppgaver. I infrastrukturselskapene er det fokus på monopoltjenestene og ikke på innhold. Det er kommet nye markedsaktører på banen for å tilby ulike tjenester. De nye markedsaktørene tilbyr nye tjenester "på tvers" av hva som var tradisjonelle markeder i av 48

19 Økonomi/marked (nasjonalt/internasjonalt) SmartGrid-utviklingen har ført til en teknologisk utvikling på produktnivå. Teknologien har ingen begrensninger alt er mulig! Med SmartGrid-utviklingen har det også vært en sterk økonomisk vekst i Norge. Fornybar energi er høyaktuelt, og Norge har økt sin andel bl.a. fordi alle kunder er blitt plusskunder. Betalingsviljen til kundene er avhengig av valgt profil og opplevelse. Kostnader i forbindelse med reinvestering og oppgradering av distribusjonsnettet er reduserte etter oppgradering til SmartGrid. Dette er også et resultat av utjevnet forbruk og økt nettutnyttelse. Kraftoverskudd har ført til lave kraftpriser, noe som igjen bidrar til ny industri og flere arbeidsplasser. Oppsummert vil dette bidra til en økt verdiskapning. Samarbeidsrelasjoner En megler/leverandør ved navn "Norges Care-senter" tilbyr ulike tjenestepakker til kundene. Kunden kjøper en tjenestepakke som gir han kontroll og oversikt over livet sitt og hverdagen sin. Kunden har kun ett punkt å forholde seg til og en regning å betale, resten forvalter megleren. Det er ett felles telefonnummer for alle tjenester, så kundene får svar på alt ved å kun henvende seg ett sted. Kundekontakten er viktig, og den som klarer å "bundle" nok produkter, vinner kunden. Megler tilbyr tjenestepakker til kundene basert på samarbeid med flere tilbydere. Forbrukerfleksibilitet utnyttes til nytte for både kraftsystemet og kraftmarkedet, og det er megleren som er ansvarlig for dette. Nettselskapene er store infrastrukturselskaper som fokuserer på monopoloppgaver, og får betalt av kunden via megler. Markedsaktørene samarbeider med megleren for å bidra inn i ulike "tjenestepakker" til kundene. 7 av 48

20 4.2 Full kontroll i krisetider I 2030 er både været og kriminaliteten blitt mer ekstrem. Disse to faktorene har ført til stor interesse for et robust nett som både kan tåle ekstremvær og datakriminalitet. Det er slutt på bruk av fossilt brensel og dermed er det blitt stor interessee for alle andre typer energikilder. Dette stiller ny krav til nettet med flyt i alle retninger til alle tider av døgnet og året, og det har medført behov for ny regulerings-/modelleringsteknologi. På grunn av kompleksiteten som SmartGrid har ført med seg, både med nye komponenter og kommunikasjonsløsninger, er nettselskapene omstrukturert i større enheter som har avansert systemnettselskapene spesialkompetanse for å håndtere kritiske situasjoner og IKT-kompetansee for beredskap (øyedrift, lokale kompetanse. Lokalt har "delta teams" som kan forstå og tolke informasjon/varsling fra forskjellige driftssystemer samtidig). Samtidig er ikke-kritiske funksjoner outsourcet. Situasjonen i år Kima/miljø Været er blitt mer ekstremt. Det er større variasjoner i nedbør, temperatur og flere ekstreme hendelser (Dagmar og Sandy) på kort tid. Årstidene endrerr seg og vi får mer høst og o vår, men mindre sommer og vinter. I gjennomsnitt er det også kaldere i endringer i Golfstrømmen fører til en 'mini istid'. Mer ekstremt vær i har ført til omfattende og langvarige avbrudd i strømforsyningen for f store regioner i Norge. Kaldere høst og vår og våtere sommer gjør at mer energi blir bruk til oppvarming. For å redusere CO 2 -utslipp, er alle varmekilder som forurenser, erstattet og mer elektrisitet t (basert på fornybar energi) brukes til oppvarming. Transporten elektrifiseres og det investeres stort i batteridrevne ferger og elbiler. For å møte klimautfordringer utvikles avansert teknologi for mer "værsikre" nettkomponenter, teknologi og utstyr. Kriminelle Sabotasje, utpressing, tyveri og manipulering avv data er blitt mer og mer avansert i 2030 fordi gevinsten er stor; hvis SmartGrid faller, faller også andre kritiske infrastrukturer og "Internet of things". Myndigheter Myndighetene innfører strengere krav til forsyningssikkerhet, differensiert på kundekategorier for å hindre overinvestering, KILE på lavspenningsnettet og meget strenge krav til systemsikkerhet både for funksjon f og mot angrep. 8 av 48