Intended for Nationella Samordningsrådet för Smarta Elnät Document type Rapport Date Juni, 2013 SMART GRID FORSKNINGSPROJEKT I SVERIGE KARTLÄGGNING APRIL-JUNI 2013
SMART GRID FORSKNINGSPROJEKT I SVERIGE KARTLÄGGNING APRIL-JUNI 2013 T F
KARTLÄGGNING APRIL-JUNI 2013 INNEHÅLL 1. INTRODUKTION 1 2. GENOMFÖRANDE 1 3. RESULTAT 2 3.1 Geografisk plats 3 3.2 Aktörer 4 3.3 Faser för forskningsprojekten 5 3.4 Finansiering 5 3.5 Smarta Elnät teknologiområden 6 3.6 Transmission 7 3.7 Samspel mellan transmission och distribution 7 3.8 Distributions- och kundnivåer 8 3.9 Antalet användare (producenter, konsumenter och professionella konsumenter)? 8 3.10 Har projektet adresserat kundrelaterade frågeställningar? 8 3.11 Vilken sektor är målgrupp för projektet? 9 3.12 Vilka är projektets huvudsakliga motivationsfaktorer för konsumenten? 9 3.13 Hur bidrar till relevanta policymålsättningar? 9 3.14 Har projektet adresserat sociala aspekter? 10 3.15 Har projektet utvärderat risker som är relaterade till dataprocesseringen i systemet? 10 3.16 Har projektet adresserat frågor om interoperabilitet? 10 3.17 Synliggörande av forskningslösningar och samordningsrådets framtida aktiviteter 10 BILAGA Excelblad Databas Enkätsvar
1. INTRODUKTION Följande rapport är en redovisning av en kartläggning av forskningsprojekt inom området smarta elnät (smart grids) i Sverige. Samordningsrådet har initierat kartläggningen som en del av det uppdrag Samordningsrådet har att synligöra smarta elnät. Syftet med denna kartläggning är vara en grund för det fortsatt arbetet att synliggöra och öka kunskapen om de satsningar som pågår runt om i Sverige avseende forskning kopplat kring smarta elnät. Den svenska regeringen har tillsatt ett Samordningsråd för smarta elnät (s k smart grids). Intelligenta elnät eller smarta elnät är enligt regeringen ett begrepp som beskriver framtidens moderna elnät med större utnyttjande av ny teknik som informationsteknik för kontinuerlig information om energiflödet i elnätet. Genom smarta elnät blir det lättare för elproducenter och elkonsumenter att anpassa sin elproduktion och elkonsumtion till prissignaler från marknaden. Kraftsystemet kan på det sättet bli mer flexibelt och nätet kan utnyttjas mer effektivt. Bakgrunden till samordningsrådets verksamhet är att utvecklingen kring smarta elnät bedöms ha stora utvecklingsmöjligheter. Det finns möjligheter till att nya produkter och tjänster utvecklas kopplat till utvecklingen av smarta elnät. Smarta elnät antas även leda till ett mer effektivt resursutnyttjande inom kraftsystemet som helhet. En bakomliggande hypotes är att även relaterade, produkter, tjänster och systemlösningar kan utvecklas till en svensk tillväxtbransch och bidra till sysselsättning och exportintäkter. Användarvänlighet och tjänster som tilltalar konsumenter har identifierats som en framgångsfaktor. Samordningsrådet för smarta elnät har som övergripande mål att bidra till ökad samverkan mellan berörda aktörer inom området, såväl från offentlig som privat sektor, och till ökade kunskaper om möjligheterna med smarta elnät i samhället. Rådet startade sin verksamhet i slutet av maj 2012 och kommer att vara verksamt fram till 31 december 2014. Samordningsrådet ska genom olika dialogforum involvera aktörer för olika frågeställningar samt även etablera en nationell kunskapsplattform för att inhämta, sammanställa och sprida kunskaper om elnätets utveckling och om smarta elnät. Till Samordningsrådet är ett antal ledamöter knutna. Rådet har en huvudansvarig utredare och ett sekretariat. Dessutom finns sex olika referensgrupper som ska bistå i arbetet. En av dessa referensgrupper behandlar frågor relaterat till forskning, utveckling och kompetensförsörjning. Eftersom en viktig del av Samordningsrådets uppdrag är att bygga upp en sammanhållen kunskapsbas över pågående forskningsprojekt inom området smarta elnät har Ramböll haft uppdraget april juni 2013 att genomföra en kartläggning av forskningsprojekt som pågår runt om i Sverige som kan tänkas tillhöra området smarta elnät. 2. GENOMFÖRANDE Kartläggningen har genomförts i huvudsak genom enkät och uppföljande telefonsamtal för kompletterande frågor. Identifikationen av projekten har skett genom många olika källor. Utgångspunkten i sökandet efter forskningsprojekten har varit en bred ansats där projekt som har någon bäring på smarta elnät kunde tänkas komma i fråga. Samordningsrådet och referensgruppen relaterat till forskning, utveckling och kompetensförsörjning ha varit behjälplig med att anvisa relevanta aktörer som rimligen bedriver forskningsprojekt inom området. Arbetet har bedrivits enligt den så kallade snöbollsmetodiken där en källa tipsar om en annan och så vidare. Utgångspunkter har även varit finansiärers listor på beviljade projekt för att identifiera relevanta projekt. Utgångspunkter för att identifiera forskningsprojekt har huvudsakliga varit aktörer inom området som driver forskningsprojekt. Rapportens syfte var även att kartlägga projekt som sträcker sig upp på TRL-trappans 7-8e fas. Några enstaka projekt har i enkäten trots att frågan är ställd innan av Ramböll svarat att deras projekt befinner sig på fas 9. Dessa fem projekt finns rapporterade i databasen men utgör inte ett empiriskt underlaget för rapporteringen nedan. 1
En enkät skapades med utgångspunkt från den europeiska JRC enkäten The Inventory of Smart Grids projects in EU. Enkäten översattes till svenska och förenklades framförallt genom att minska antalet frågor samt anpassades i övrigt relevanta delar. Förutom den breda ansatsen att en bred mängd av projekt som kan tänkas ha bäring på smarta elnäts området har utgångspunkten även varit att nå projektledande organisation och projektledaren för projekten. Som oftast är projekten samarbetsprojekt och därför har det varit viktigt att arbeta efter principen att rapportera till kartläggningen projektet utifrån projektledarens vinkel för att i möjligaste mån undvika överlappningar. Tillvägagångssättet har varit telefonsamtal, epost och 1-3 epostpåminnelser samt telefonpåminnelser till de som inte svarat inom utsatt tid. Några utmaningar som förelegat har varit diskussioner med potentiella respondenter om vad som hör till smarta elnät. Detta är inte en alldeles självklar fråga men Ramböll har resonerat med deltagarna i undersökningen och i de flesta fall kommit fram till att projekten på något sätt har relevans i kartläggningen. En annan utmaning har varit att inbegripa de projekt som bedrivs på den privata företagssidan. Dessa har inte alltid möjlighet att lämna ut uppgifter om forskningsprojekt och därför måste detta tas i beaktande när man tittar på helhetsbilden att projekt som ej kommit med huvudsakligen sannolikt kan hänförs till den privata förtagssidan. Ytterligar en utmaning har varit att förstå på vilken nivå projekten ska rapporteras. Flertalet projekt är så kallade stora paraplyprojekt och omfattar en rad olika portföljprojekt, program eller enskilda doktorandprojekt. Avgränsningen är inte helt självklar och Ramböll har försökt att sträva efter att gå ner i nivå så långt det går samt ta hänsyn till hur respondentera har möjlighet att svara. Resultatdelen omfattar i huvudsak en redogörelse för svaren i enkäten i tabellform nedan samt en separat databas där vart och ett av projektens svar redovisas samt i två kolumner redovisas även ytterligare information som vi har fått genom samtal och intervjuer angående projektets innehåll lite mer i detalj och dess eventuella utmaningar, i de fall vi har lyckats få en intervju med respondenten. 3. RESULTAT Resultatet av kartläggningen återfinns i en separat sökbar databas där man kan söka på olika komponenter genom att fylla i rullgardiner. Enkäten var en webbaserad enkät som omfattade 25 frågor indelade i följande ämnesområden: Projektöversikt Finansiella uppgifter Fokusområden och teknologier Kundengagemang Bidrag till relevanta policymålsättningar Samhällspåverkan Dataintrång, säkerhet och interoperabilitet Synliggörande av forskningslösningar och om att skapa ett standardiserat nätverk Sammanlagt har 163 enkäter gått ut och 133 svar har inkommit. Fem av 133 svar utgör projekt som är i fas nio på TRL trappan och har därmed tagits bort från nedan underlag men projektsvaren redovisas på separat flik i databasen. Svarsfrekvensen kan följaktligen ses som mycket god, trots att det finns projekt som ej ingår i denna kartläggning, bedömer Ramböll det som att vi under denna tidsperiod har fångat bredden avseende både fokusområden och aktörer samt geografisk spridning. 2
3.1 Geografisk plats Detta svar har varit öppet i den meningen att respondenten har kunnat hoppa över svaret eftersom man i vissa fall inte bedömer att projektet har en geografisk hemvist utan snarare är en pappersprodukt under utveckling. De dominerande orterna är Stockholm och Göteborg som speglar bland annat den forskning som bedrivs på KTH och Chalmers. Frågan löd: Om projektet har en geografisk plats vilket är huvudsaklig plats för genomförande (län)? 3
3.2 Aktörer Aktörerna i kartläggningen representerar i stort sätt alla typer av aktörer med undantag för stamnätsoperatör. Merparten av projekten är större samarbetsprojekt med många typer av parter inblandade både i Sverige och utomlands. Observera att den privata företagssidan på grund av sekretess inte kunnat ställa upp motsvarande den utsträckning som forskningsprojekt sannolikt bedrivs av dessa aktörer. Av den anledningen får lärosäten en framträdande plats i resultatet. Frågan löd: Vilken typ av organisation leder projektet? 4
3.3 Faser för forskningsprojekten Respondenten har fått svara på var projektet befinner sig på den så kallade TRL trappan (technology readiness levels). Ungefär hälften av projekten befinner sig på stadiet teknisk verifiering, demonstration men inte lång efter på skalan återfinns många projekt inom den tillämpade grundforskningen Frågan löd: Vilken fas/steg enligt TRL befinner sig projektet i? 3.4 Finansiering Frågan löd: Vilken/vilka av följande finansieringskällor används (ange ungefärlig andel)? Nedan återfinns resultatet: 5
3.5 Smarta Elnät teknologiområden International Energy Agency (IEA) gör en indelning av smarta elnät och dess olika teknologiområden i åtta olika delar som ligger inom ramen för så kallad generation, transmission, distribution, industrial, service, residential. Teknologiområdena omfattar därmed i de flesta fallen flera olika områden. I enkäten har ett antal frågor ställts med utgångspunkt ur de olika indelningarna för att komma så nära projektets användningsområde som möjligt. I flera fall har flera alternativ redovisats vilket ger att Integration av decentraliserad produktion i lejonparten av fallen är kombinerat med framförallt storskalig integration av förnybar energiproduktion, driftövervakning och styrning av elnät samt system för avancerad mätning. Flertalet kombination går att återfinna med alternativet integration av decentraliserad produktion. Frågan löd: Vilket/vilka är/kommer vara projektets huvudsakliga användningsområde? (flera svarsalternativ är möjliga) Bland svaren övrigt omnämns bland annat beteendeförändringar på arbetsplatser, standardiseringar, tester och utvärderingar av energilagret, hur man kan förstå brukarens drivkrafter, problem och livsstilar och främjande av småskalig elproduktion. 6
3.6 Transmission Inom området transmission ligger största fokus bland svarsalternativen på nätverkshantering, driftskoordinering och kontroll. En hög andelsvar under övrigt har angetts och exempel på svar är incitament för kundflexibilitet, beteendeförändring på arbetsplatsen, öppna IT system, komponenter till elnätet, användaren i fokus och tjänster relaterat till dem, laststyrning, prognosstyrning och standardisering samt driftsäkerhet. Frågan löd: Vad fokuserar projektet huvudsakligen på? 3.7 Samspel mellan transmission och distribution Utveckling av systemtjänster och verktyg för att förbättra systemobservationer och nätverksinteaktion är de delområden som får högst träffar under rubriken transmission och distribution. Frågan löd: Fokuserar projektet på koordinering mellan transmission och distribution? Inom vilket/vilka delområden sker detta? 7
3.8 Distributions- och kundnivåer På denna fråga hamnar alternativen jämt fördelade och under övrigt återfinns till exempel: effektiv och säker drift av lågspänningsnät, balanskraft genom förbrukarflexibilitet, beslutsstöd, riskanalysmetoder och övervakning. Frågan löd: Vad fokuserar projektet huvudsakligen på? 3.9 Antalet användare (producenter, konsumenter och professionella konsumenter)? Denna fråga upplevdes av flertalet som svår att besvara och lämnades i stor grad som ej relevant. 3.10 Har projektet adresserat kundrelaterade frågeställningar? Majoriteten av projekten bedriver sin utveckling i samverkan med kunder. Det framkommer tydligt, särskilt i intervjuer att kundengagemang och test på kund är viktiga och avgörande faktorer i de flesta fallen. 8
3.11 Vilken sektor är målgrupp för projektet? Helt tydligt är industrin huvudsaklig målgrupp men hushållen och till exempel konsumentens bettendemönster är viktiga frågeställningar som forskningen omfattar. 3.12 Vilka är projektets huvudsakliga motivationsfaktorer för konsumenten? Även här fördelas svaren relativt jämt och under gruppen övrigt återfinns till exempel lagringseffekter, leveranssäkerhet, minskad risk för elavbrott, stabilare elnät, finansiella motivationsfaktorer såsom sänkta kostnader och e-mobilitet. 3.13 Hur bidrar till relevanta policymålsättningar? 9
3.14 Har projektet adresserat sociala aspekter? 3.15 Har projektet utvärderat risker som är relaterade till dataprocesseringen i systemet? 3.16 Har projektet adresserat frågor om interoperabilitet? 3.17 Synliggörande av forskningslösningar och samordningsrådets framtida aktiviteter De sista två frågorna gav utrymme till att uttrycka många, många önskemål om hur man kan arbeta med forskningslösningar och förslag på samordningsrådets aktiviteter. Här kom många åsikter fram som till exempel Behovet av att samla all information på en plattform i form av en webbsida, Utskick av informationsbrev till alla som verkar inom branschen seminarier där alla i branschen har möjlighet att delta och möjligheter att presenterar "nyheter" Ordna öppet hus dag, mässor, workshops där forskningslösningar kan presenteras Vikten av att publicera framfördes men att stöd till att hitta media skulle behövas. Översättning till engelska av alla finansieringar som finns eftersom denna bransch är så internationellt präglad även inom Sverige. Exponering av aktiviteter i en databas nåbar via Samordningsrådets webb Gemensamma experimentplattformar med flera aktörer både inom elkraft och utanför.mer interdiciplinära mötensformer. 10
Starkare band mellan lärosäten, offentliga organisationer och näringslivet än vad det finns idag. Önskvärd att se en mer fokuserad strategi och arbete. Sverige ligger 5-8 år efter samtliga andra länder i Europa gällande sin strategi. 11