Förnybar energi

Forskningen kring förnybar energi och förnybara energikällor är avgörande för vår möjlighet att lagra, använda och distribuera el för framtiden.

Det finns idag en stor utvecklingspotential inom smarta elnät och energilagring. Detta innebär att elkraftsystemet blir mer flexibelt, vilket ökar effektiviteten när mängden variabla energikällor ökar.

Smart Grid är ett samlingsnamn för det framtida elnät som på ett rationellt sätt utnyttjar informationsteknik och de styrmöjligheter som finns hos elnät, konsumenter och i produktionsanläggningar.

SweGRIDS är ett program med syfte att skapa ett svenskt forskningscentrum inom smarta elsystem och energilagring med ett aktivt industrideltagande.

Utmaningar

En av våra utmaningar har varit att få projekt som kopplar hög akademisk forskningshöjd med målen i KIC Innoenergy där kraven är att få fram teknologi som snabbt kan omvandlas till produkter. Det har löst sig genom att forskarna på KTH och UU har arbetat nära industrin där bägge parter förstår den andres behov, berättar Mikael Dahlgren, ordförande för SweGRIDS.

Smarta elnät

SweGRIDS strävar mot att vara navet för forskningen inom smarta elnät i Sverige där industrin och den akademiska världen möts och identifierar intressanta utmaningar och genererar nya lösningar till nytta för samhället och svenska industri, förklarar Mikael Dahlgren.

Caroline Öhman, Uppsalas vice föreståndare för SweGRIDS menar att:

Industri och högskola kan ha lite olika mål med sin verksamhet, och ibland har det varit en utmaning att enas om publiceringsrätt och IP-rättigheter. Och alla parter har varit mycket positiva till samarbetet i sig och i slutändan har alla kommit överens.

Universitet, näringsliv och myndigheter i samverkan

Huvudpartner är KTH med Uppsala Universitet samt ABB, Vattenfall, Svenska Kraftnät, och Fortum som huvudsakliga medfinansiärer från elindustrin. Samt med ett stort stöd från Energimyndigheten.

Visionen för SweGRIDS är att bli den mest intressanta forskningsmiljön i Europa inom dessa områden, och att bli en naturlig samarbetspartner för industri och universitet. SweGRIDS är dessutom utformat för att utgöra ett komplement till EITs KIC InnoEnergy som har sitt Europeiska styrkecenter för Smart Grids and Energy Storage i Sverige.

Utmaningarna har varit att förverkliga ett framtida elnät, som kan integrera distribuerad och förnybar elproduktion, berättar Rajeev Thottappillil, föreståndare för SweGRIDS. Det kräver forskning inom olika områden såsom material, batteriteknik, nya kraftkomponenter, kraftsystem och styrning samt ICT-teknik inom området. SweGRIDS har lyckats med att få dessa områden under samma paraply där forskare har möjlighet att mötas, diskutera och lära av varandra.

40 forskningsprojekt

Centrumet finansierar 40 forskningsprojekt där 29 är doktorandprojekt och 11 är postdoktorprojekt. De 40 forskarna är anställda vid KTH eller Uppsala Universitet. Det huvudsakliga syftet med centrumet är att utveckla den kunskap och teknik som det svenska och europeiska elnätet kräver och som ska ha åtminstone följande tre egenskaper:

• Kunna integrera variabel och distribuerad elproduktion av alla typer och omfattning, till skillnad från dagens huvudsakligen centraliserade och mer styrbara produktion.
• Möjliggöra att kraftflödet går i flera riktningar till skillnad mot främst en riktning idag.
• Styra systemet baserat på realtidsinformation till skillnad mot historiska data, och med hänsyn till kravet på ekonomisk effektivitet.

Ur en vetenskaplig synvinkel ligger utmaningarna i att det finns ett mycket stort forskningsbehov för att få till ett rationellt system med mycket större andel variabel, förnybar kraft. Utmaningarna gäller såväl enskilda kraftverks styrning, lämpliga investeringar, kunders flexibilitet och hur marknaden ska designas, berättar Lennart Söder, koordinator för Smart Power inom SweGRIDS.

Varje projekt igång inom SweGRIDS tillhör något av följande huvudområden:

• MATERIAL (nya/förbättrade material, t ex för isolering, ledande kontakter, lagringsenheter)
• LAGRING (elektrisk energilagring för grid-support och elfordon, till exempel batterier, bränsleceller, svänghjul, vattenkraft)
• CIPOWER (konstruktion och underhåll av kraftkomponenter för ökad styrbarhet och lastning)
• INSTINCT (Information & kommunikationsteknik för övervakning och styrning av elnätet)
• SMARTPOWER (systemaspekter som stabilitet, effektivitet, ekonomi, marknader)

Ljus framtid

Framtiden för SweGRIDS är ljus, lägger Rajeev till. Min förhoppning är att doktorander inom SweGRIDS kommer att ha en ledande roll inom industri och akademisk forskning. Det kommer innebära att vår industri och våra universitet fortsätter vara konkurrenskraftiga i Europa och i resten av världen.

Lennart Söder fyller i:

SweGRIDS har haft en påtaglig inverkan på möjligheten att, i samarbete med industrin, formulera vetenskapliga utmaningar för att få till ett bra framtida kraftsystem med stort inslag av vind- och solkraft.

Tillämpad forskning för framtiden

Då SweGRIDS är baserat på ett nära samarbete mellan högskola och industri tror jag att det kommer att leda till att man driver forskningen mot nyttjande, d.v.s. mer tillämpad forskning som kan komma samhället till nytta och mindre av grundforskning, förtydligar Caroline Öhman. För framtiden tror jag också att SweGRIDS kan komma att ha en viktig roll när det gäller att ta vara på den forskning som bedrivs på universiteten och få ut den på marknaden. Det ger också företag och högskola möjligheten att tillsammans satsa på högriskprojekt som, om de fungerar, kan göra stora genombrott inom energiforskning.