Energifleksibilitetens innvirkning på distribusjonsnettet

Abstract

Det totale energiforbruket i Norge kommer til å øke i årene som kommer, og med dagens distribusjonsnett vil det føre til en økning i overbelastninger og flaskehalser. Til nå har en bygd ut nettet ettersom forbruket har økt, men det er både dyrt og tidkrevende. Derfor ser en etter muligheter for å utnytte det allerede eksisterende nettet gjennom fleksibilitet. NVE har definert energifleksibilitet som "forbrukerens evne og vilje til å bytte energibærer eller endre sitt energiforbruk på kort og mellomlang sikt.

Energifleksibilitet vil være en måte å utnytte det allerede eksisterende nettet med samhandling mellom forbrukere. Et fleksibelt strømnett vil være økonomisk optimalt både for forbrukere og nettselskaper, men veien til et fleksibelt strømnett er ikke uten hindringer. Målet med oppgaven er å kartlegge hvilke laster som kan bidra med fleksibilitet, hvor mye de kan tilby og eventuelt hvor mange år det er mulig å utsette en oppgradering av nettet.

Det har blitt gjennomført en sensitivitetsanalyse. Analysen viser til fiktive scenarioer, hvor en overbelastet transformator bruker fleksibilitet til å utsette en investering. Analysen tar for seg to scenarioer hvor det kommer frem at områder med en høyere andel elektrisk oppvarming har større potensial til å utsette en investering i transformatoren, gitt at det totale forbruket er det samme. I analysen har det blitt fokusert på topplasttimene, ettersom det er disse timene som bidrar til en overbelastning i nettet. En overbelastning skjer gjerne på kalde dager, der det er oppvarming og ventilasjon som bidrar mest til høye effekttopper. Disse lastene har også størst potensiale for fleksibilitet, enten ved å redusere eller ved å flytte effektforbruk sitt i de mest belastede timene.

Vi anser det som gunstig å benytte seg av fleksibilitet i kraftnettet og ser for oss at lastfleksibilitet har en betydning for å kunne utsette en investering i distribusjonsnettet.

The total energy consumption in Norway will increase in the years to come, and with today's distribution grid it will lead to an increase in power peaks and bottlenecks. Until now, the grid has been upgraded and expanded as consumption has increased, but it is both expensive and time-consuming. Therefore, one looks for opportunities to utilize the already existing grid through flexibility. NVE has defined energy flexibility as "the consumer's ability and willingness to change energy carrier or change its energy consumption in a short and medium term".

Energy flexibility will be a way of utilizing the already existing grid of interaction between consumers. A flexible power grid is economically optimal for both consumers and grid companies, but the road to a flexible power grid is not without obstacles. The aim of the thesis is to map which loads that can contribute with flexibility, how much they can offer and possibly how many years it is possible to postpone an upgrade of the grid.

A sensitivity analysis has been performed. The analysis refers to fictitious scenarios, where an overloaded transformer uses flexibility to postpone an investment. The analysis addresses two scenarios where it emerges that areas with a higher proportion of electric heating have a greater potential to postpone an investment in the transformer, given that the total consumption is the same. In the analysis, we have focused on the peak load hours as it is these hours that contribute to an overload on the grid. An overload often occurs on cold days where heating and ventilation contributes the most to the overload. These loads have the greatest potential for flexibility, either by lowering or by shifting their power consumption during the busiest hours.

We consider it beneficial to utilize of flexibility in the power grid and envisage that load flexibility is important in order to be able to postpone an investment in the distribution grid.