STORSKALA LASTSTYRING I NORD-NORGE Knut Styve Hornnes, Stig Løvlund, Jonas Lindholm (alle Statnett) Sammendrag Prosjektet Storskala Laststyring er en del av satsingen innenfor forskningsprogrammet Smarte Nett i Statnett. Hensikten med prosjektet er å stimulere til utvikling av teknologi og tjenester som kan benyttes av Statnett eller andre netteiere. Fleksibilitet hos forbrukere er en viktig ressurs som kan benyttes i systemdriften for å øke forsyningssikkerheten i anstrengte forsyningssituasjoner. Statnett ønsker å prøve ut bruk av forbrukerfleksibilitet ved å kjøpe en tjeneste fra balanseansvarlige og bruke dette fra Regionsentral Nord i Alta. 1. BAKGRUNN Statnett eier og drifter transmisjonsnettet i Norge og er tildelt systemansvaret i det norske kraftsystemet. De operative oppgavene inkluderer blant annet å sørge for balanse mellom produksjon og forbruk og å opprettholde forsyningssikkerheten under skiftende forhold. Driften av nettet blir stadig mer kompleks og utfordrende på grunn av økende andel uregulerbar produksjon, flere mellomlandsforbindelser og nye forbruksmønster. Utvikling av nye IKT-systemer gir mulighet for bedre overvåkning og kontroll av produksjon og forbruk. Statnett ønsker å utvikle og implementere nye verktøy for å kunne utnytte forbruksfleksibilitet i operativ drift, noe som kan øke forsyningssikkerheten og gi bedre samfunnsøkonomi. I Nord-Norge er det mange utfordringer knyttet til forsyningssikkerhet og planlagte utbygginger løser ikke alle problemer. Det er nødvendig med gode operasjonelle verktøy for å sikre kostnadseffektiv drift og for å opprettholde forsyningssikkerheten. Utkobling av forbruk kan brukes i vanskelige driftssituasjoner for å opprettholde forsyningssikkerheten og for å skaffe tid til å gjennomføre nødvendige tiltak etter feil i nettet. Prosjektet Storskala Laststyring er en del av satsingen innenfor forskningsprogrammet Smarte Nett i Statnett. Hensikten med prosjektet er å stimulere til utvikling av teknologi og tjenester som kan benyttes av Statnett eller andre netteiere. Resultatet fra prosjektet kan også danne underlag for utvikling av framtidige markedsløsninger. Nord-Norge ble
valgt som testområde, men om prosjektet er vellykket vil Statnett vurdere å bruke laststyring som operativt verktøy også andre steder i Norge. 2. PROSJEKTET STORSKALA LASTSTYRING 2.1 Pilot i 2015 I 2015 ble det gjennomført et pilotprosjekt med lastfrakobling fra Regionsentral Nord i Alta. Sluttbrukerlaster i området Lofoten/Vesterålen var klargjort med egne AMS-bokser og kommunikasjon via GPRS. Totalt ble det koblet ut rundt 30 individuelle laster fra regionsentralen. Figur 1 viser resultatet fra en av testene og teknologien fungerte som forventet. Prosjektet Storskala Laststyring bygger videre på de erfaringene som ble gjort i 2015. Figur 1: Lastkurver med utkobling av forbruk, piloten i 2015. 2.2 Laststyring i Nord-Norge I prosjektet Storskala Laststyring ønsker Statnett å videreføre og skalere opp piloten som ble avsluttet i 2015. Siktemålet er å skaffe tilgang til
ca. 300 laster som kan kobles ut med elektronisk aktivering på kommando fra Regionsentral Nord. Maksimal responstid skal være 2 minutter og maksimal utetid kan variere fra 30 minutter til 4 timer. Det geografiske området er utvidet til å omfatte Nordland, Troms og Finnmark. Hensikten med prosjektet er å stimulere til utvikling av teknologi og tjenester som kan benyttes av Statnett eller andre netteiere. Resultatet fra prosjektet kan også danne underlag for utvikling av framtidige markedsløsninger. 3. TEKNOLOGI 3.1 AMS et vidtfavnende begrep Avanserte Måle- og Styringssystemer, AMS, er en generell betegnelse for teknologi som kan benyttes for måling og styring av forbruk hos en sluttbruker av elektrisk energi. Betegnelsen favner vidt men blir i Norge oppfattet som den teknologien som blir introdusert med AMS-utrullingen som skal være ferdigstilt i 2018. For å skille den spesifikke teknologien i AMS-utrullingen fra annen teknologi, blir den i denne rapporten kalt AMS2018. 3.2 Tilgjengelig teknologi Teknologi for kommunikasjon og styring er i rivende utvikling og det er vanskelig å spå hva som blir rådende i framtiden. Begrepet Internet of Things (IoT) eller Tingenes Internett refererer til unikt identifiserbare objekter og deres virtuelle representasjon i en struktur basert på kommunikasjon via internett. De enkelte fysiske gjenstander blir koblet til elektronikk, programvare, sensorer og aktuatorer som gjør det mulig å utveksle informasjon og formidle styringssignaler. Stortingsmelding nr 27 (2015-2016) 'Digital agenda for Norge IKT for en enklere hverdag og økt produktivitet', formidler at Regjeringen sitt mål er at i 2020 skal 90% av husstandene i Norge ha tilbud om 100 Mbit/s forbindelse. Dette gir en mulighet til å nå et stort antall husstander ved å bruke internett-basert teknologi.
AMS2018 er i utgangspunktet et måle- og informasjonssystem som også kan tilrettelegges for styring. Det benyttes kommunikasjon via egne radiosamband, mobilnett og fiber i ulike kombinasjoner. I tillegg til måling av strømforbruk så er det også en kommunikasjonskanal mellom en sluttbruker og en sentral med ulike funksjoner. AMS2018 og IoT kan dekke de samme funksjoner for styring av last hos sluttbruker og den som vil levere en tjeneste med utkobling av last vil også kunne velge hvilken kommunikasjonskanal som er tilgjengelig og best egnet til formålet. 4. LASTSTYRING SOM EN TJENESTE 4.1 Tjenesten Tjenesten Statnett ønsker å kjøpe er utkobling av forbruk med en responstid mindre enn to minutter. Det er ønskelig med så kort responstid som mulig og reell responstid vil bli registrert. Responstiden kan danne grunnlag for vurderinger av bruksområder for tjenesten. Forbruket deles i kategorier, avhengig av maksimal utkoblingstid. Statnett etterspør utkoblingstider lik 30 minutter, 1 time, 2 timer og 4 timer i prosjektet. Statnett ønsker også å prioritere noen særlige områder i de tre nordligste fylkene, det er Finnmark fylke, Lofotringen og 132 kv nettet i Nordland sør til Halsa i Meløy kommune. 4.2 Balanseansvarlig og sluttbruker I prosjektet ønsker Statnett å kjøpe en tjeneste fra en leverandør. Det er et krav at leverandøren også er balanseansvarlig for det forbruket som tilbys for utkobling. Leverandøren må ha avtaler med sine kunder og tilby sikker kommunikasjonsløsning ut til sluttbruker, dette er illustrert på høyre side av den vertikale streken. Statnett legger vekt på at løsningen skal være sikker i forhold til uønsket tilgang og misbruk, men leverandøren velger hvilken teknologi han ønsker å benytte. Leverandøren velger også hvilken kommunikasjonskanal som er hensiktsmessig.
Figur 2: Rollefordeling og kommunikasjonsløsning 4.3 Kommunikasjon Statnett-leverandør Statnett vil i samarbeid med leverandørene utvikle et grensesnitt for kommunikasjon og styring, illustrert på vestre side i figur 2 og i figur 3. Fokus vil være å utvikle en sikker løsning som vil gjøre det vanskelig å misbruke styringsmuligheten som er innebygd i tjenesten. Grensesnittet kan danne underlag for utvikling av en framtidig markedsløsning. I tillegg ønsker Statnett en dialog med nettselskapene for å spesifisere en kommunikasjonsløsning mellom Statnett og nettselskapene som har konsesjon i de områder der utkoblingstjenesten blir levert. Statnett ser at tjenesten som utvikles også kan være nyttig for nettselskapene i driften av eget nett. Det kan derfor være hensiktsmessig at nettselskapene deltar i en dialog omkring felles utnyttelse av tjenesten. Figur 3: Kommunikasjon mellom Statnett og tilbyder
5. TILGANG FRA REGIONSENTRALEN Figur 4 viser et tenkt brukergrensesnitt ved Regionsentral Nord i Alta. Mengde forbruk som er tilgjengelige for utkobling under sentralnettspunkter vises i skjermbildet. Kommunikasjon skal sjekkes og tilgjengelige mengder skal oppdateres hvert 5 minutt. Forbruk som kobles ut, kan kobles inn manuelt eller automatisk etter at maksimal utkoblingstid er nådd. Figur 4: Tenkt skjermbilde ved regionsentralen i Alta 6. KONKLUSJON Statnett ønsker å stimulere til utvikling av tjenester som kan brukes til å bedre forsyningssikkerheten i anstrengte situasjoner. Fleksibilitet på forbrukssiden kan utvikles til et nytt verktøy som er nyttig for Statnett og nettselskapene. Det krever imidlertid at denne nye muligheten blir utviklet og prøvd i daglig drift og at erfaringene deles med de som kan
ha en nytte av den. Piloten i 2015 var det første skrittet og prosjektet Storskala Laststyring er et andre skritt som forhåpentligvis kan være til nytte og lærdom for flere aktører.