Flexible Energy Denmark: Vi både kan og bør udnytte vedvarende energi meget bedre

Energiforbruget stiger med elektrificeringen af samfundet. Det er en udfordring, når de fossile brændstoffer skal erstattes med sol- og vindenergi, der varierer over døgnet og årstiden. Men overgangen til grøn energi kan blive billigere og lettere, hvis Danmark forstår at udnytte muligheden for at være fleksibel i energiforbruget. Her bidrager resultaterne fra digitaliseringsprojektet Flexible Energy Denmark (FED) med vigtig ny viden både til energibranchen bredt og til politikerne, der sætter rammerne for, hvad forsyningsselskaberne må i dag, og hvordan energisystemet er opbygget.

Med støtte fra Innovationsfonden har universiteter, forsyningsselskaber, kommuner og virksomheder sammen udviklet digitale løsninger til at skabe energifleksibilitet i bygninger og fjernvarmesystemer. Under energikrisen har forbrugerne fået øjnene op for fleksibilitet, så FED-projektet har talt direkte ind i en aktuel dagsorden, og forskerne mener, at automatisk styring af energien ud fra data er fremtiden.

Omdrejningspunktet i FED har været den lette adgang til forbrugs- og energiproduktionsdata gennem den digitale hub for smarte energisystemer ’Center Denmark’, som FED-partnerne etablerede som noget af det første. Muligheden for at trække på aktuelle forbrugsdata fra hubbens ’datasø’ har været en afgørende forudsætning, siger Lars Bonderup Bjørn, CEO i EWII og formand for FED’s styregruppe:

“FED-projektet har vist en enorm værdi af datafrisættelse. Det er en kæmpe erkendelse, der er kommet ud af det her projekt. Vi kan nu sætte ord på, hvad frisættelse af data gør. Projektet har samtidig vist værdien af fleksibilitet, og det har udviklet sig i en tid, hvor fleksibilitet er blevet stadig mere relevant. Vi står lige nu foran en eksplosion af muligheder for at udnytte fleksibilitet, og jeg er glad og stolt over alt det, vi har vist på forbrugssiden i det her projekt.”

Ved at analysere rigtige forbrugsdata om el, vand og varme og forbrugeradfærd fra seks living labs (herunder skoler, boligområder og fritidshuse) har man opnået eller vist potentialer for markante energibesparelser ved at starte eller stoppe energikrævende processer, alt efter om der er overskud af eller begrænset grøn energi i nettet og det omkringliggende samfund.

Eksempelvis har en ny blandesløjfe i Aalborg kunnet sænke fremløbstemperaturen med 20 grader lokalt i fjernvarmenettet på baggrund af prognoser og forbrugsdata. Det har reduceret varmetabet markant uden komfortgener, giver mulighed for at integrere flere vedvarende varmekilder i fjernvarmenettet, og den bedre varmeudnyttelse sparer Aalborg Forsyning og beboerne penge. Hos Fredericia Fjernvarme er der foreslået nye metoder til sænkning af fremløbstemperaturen baseret på data fra forbrugsmålere. Demonstrationer hos flere fjernvarmeværker har vist, at sådanne metoder kan reducere varmetabet med helt op til 20% og i sidste ende gavne forbrugerne økonomisk udover at spare CO2. Og i Blåvand har varmestyring i Novasol-fritidshuse med indendørs pool reduceret omkostningerne med op til 29% ved at flytte opvarmningen til de billigste seks timer i døgnet.

Henrik Madsen, professor og sektionsleder på DTU Compute og videnskabelig leder af projektet, peger på, at til trods for at projektet undervejs blev ramt af Covid-19-nedlukninger og mangel på måleudstyr på grund af en verdensomspændende chipkrise, har forskerne fra DTU, SDU, Aarhus Universitet og Aalborg Universitet formået at få udgivet over 50 videnskabelige artikler, hvilket bidrager til at bringe den vigtige viden opnået i projektet videre ud i verden:

”FED-projektet har for alvor givet os en forståelse af fleksibiliteten. Hvordan vi skal forstå og beskrive fleksibilitet, men også hvordan vi kan bruge den i fremtidens vejrdrevne energisystem for at balancere energiforbruget og undgå at grave flere dyre kabler i jorden end højst nødvendigt. Der giver de teknikker, som vi har udviklet under FED-projektet, nogle enestående muligheder. Men vi mangler stadigvæk at få de rette rammebetingelser og få lovgivningen på plads, for der er stadig al for meget silotænkning, hvor man tænker el, vand og varme som selvstændige energikrævende systemer i stedet for at integrere dem og udnytte deres muligheder for at være fleksible.”

Viden fra projektet har nok så vigtigt fundet vej til energipolitiske diskussioner og rapporter nationalt og internationalt, hvor metoderne bliver omtalt som vigtig ny teknologi til at udnytte fleksibiliteten i bygninger og energifællesskaber, sikre bedre integration af sol- og vindenergi og sørge for bedre styring af distributionsnet for såvel el som varme.

Ud over Center Denmark har projektet også etableret platformen uni-lab.dk, der samler danske living labs og testfaciliteter, så det er let for f.eks. virksomheder at finde relevante partnere og data fra den virkelige verden til udvikling af nye, digitale produkter.

Selv om projektet slutter, fortsætter det energipolitiske arbejde, ligesom dele af arbejdet i de seks living labs føres videre i regi af andre forskningsprojekter. Endelig har enkelte løsninger fundet vej til markedet. F.eks. anvendes nye metoder til monitorering og styring af indeklimaet i et living lab i Høje-Taastrup nu på skoler og kontorer i Danmark og er på vej til Hong Kong og USA.

Udvalgte resultater

• Etablering af Center Denmark, den digitale hubfor smart energy systems. Døgnet rundt strømmer energi- og energirelaterede data ind og ud gennem Center Denmarks state-of-the-art platform (datasø), der kan lagre og dele energi- og energirelaterede data på minutbasis på en sikker måde, så dataene dermed kan anvendes af både forsyningsselskaber til energistyring og industrien til udvikling af kommercielle løsninger.
• Etableret seks living labs i Aalborg, Aarhus, Fredericia, Kolding, Blåvand og Høje-Taastrup.
• Etableret Uni-Lab.dk, der samler living labs og testfaciliteter i Danmark.
• Udgivet mere end 50 videnskabelige artikler.
• Udviklet metoder til virtuel energilagring gennem sektorkobling af energisystemer og digitalisering.
• Metoder til monitorering og digitalisering af forsyningsselskaber (el og varme).
• Bidraget til energipolitisk arbejde i Danmark og EU og nationale og internationale forskningsmiljøer med viden om forståelsen af, hvorfor og hvordan fleksibilitet kan udnyttes i bygninger og fjernvarmenet.

Udvalgte resultater fra de seks living labs

• Metode til vindkraft-forecasting, der har vist en forbedring på 20% i prisområde DK1
• Fremløbstemperaturen i fjernvarmen blev sænket med 20 grader i et boligområde ved hjælp af en Intelligent blandesløjfe, der kan styre fjernvarmesystemet på baggrund af prognoser, bygningernes forventede varmekrav og forbrugsdata. Det har reduceret varmetabet markant uden komfortgener, giver mulighed for at integrere flere vedvarende varmekilder til fjernvarmenettet, og den bedre varmeudnyttelse lokalt sparer forsyningsselskabet (17% reduktion i ledningstabet) og kunderne (op til 10% lavere kWh pris) penge.
• Data-driven Digital Twins for Dynamic Transformer Rating (Indebærer f.eks. at vindmølleparker kan udvides op til 60% uden en opgradering af transformeren)
• Nye metoder til datadrevet styring af temperaturer i fjernvarme ved hjælp af målerdata (besparelse på 4 – 20% af varmetab)
• Nye metoder til forudsigelse af varmebelastning i fjernvarme (forbedringer 10 – 40%.)
• Optimeret varmestyring i sommerhuse med pool. Besparelser afhænger af egenskaberne. For poolhuse, der kan opvarme i de 6 billigste timer, reduceres omkostningerne med 29%.
• Nye metoder til styring af indeklimaet – 50% mindre utilfredshed med indekomfort.

Se hele listen på hjemmesiden: 

https://www.flexibleenergydenmark.dk/vil-du-vide-mere/events/green-digitalization-fed-closing-conference-2023/