Omställningen av elsystemet mot förnybar energiproduktion ökar behovet av flexibilitet och balanseringslösningar. Batterilager har blivit en central del av denna helhet, eftersom de möjliggör lagring av el och användning vid olika tidpunkter för att balansera variationer i produktion och förbrukning.
I stor skala används batterilager framför allt på elmarknaderna, till exempel för frekvensreglering och på reservmarknader. I det nordiska elsystemet kan batterilager bidra till stabilisering av elnätet på regional nivå, vilket innebär att deras påverkan sträcker sig över nationsgränserna. Då är marknadsintegration och förmågan att utnyttja lagren vid de tidpunkter då de ger störst nytta för hela systemet av central betydelse.
På lokal nivå betonas batterilagrens roll i distributionsnäten. De kan till exempel minska belastningstoppar i nätet, skjuta upp investeringsbehov och möjliggöra en mer flexibel användning av elnätet. Betydelsen av lokala lösningar ökar särskilt i områden där mängden förnybar produktion växer snabbt eller där förbrukningstoppar är svåra att hantera.
År 2040 kommer frågan inte längre att vara ”hur mycket energi som kan produceras och överföras”, utan hur den producerade energin kan levereras till förbrukningsplatserna vid rätt tidpunkt.
Elsystemets fokus flyttas från energi till flexibilitet
År 2040 kommer frågan inte längre att vara ”hur mycket energi som kan produceras och överföras”, utan hur den producerade energin kan levereras till förbrukningsplatserna vid rätt tidpunkt. Förstärkningar av elnäten hamnar dock inte i bakgrunden – tvärtom går utvecklingen snabbt framåt. Dagens behovsutredningar för nätutveckling utgår ofta från scenarier där Nordens elförbrukning kan komma att ungefär fördubblas fram till 2040. När tyngdpunkten i produktionen i allt högre grad förskjuts mot sol- och vindkraft behöver elnäten bli betydligt mer dynamiska. Tillsammans med en fortsatt elektrifiering av industri, transporter och uppvärmning skapar detta en komplex och utmanande utvecklingsmiljö.
Traditionellt har elproduktionen i det nordiska elsystemet varit mycket förutsägbar och lätt att reglera. I takt med att andelen förnybar energi ökar behöver systemet dock fler flexibilitetselement. Flexibilitet kommer att behövas både på korta och långa tidsskalor: ner till under en sekund för att upprätthålla elnätets stabilitet, men i andra änden även på veckonivå när skillnaden mellan producerad och förbrukad energi är större.
Elsystemet kommer att behöva helhetsmässiga flexibilitetselement som kan upprätthålla balansen mellan produktion och förbrukning vid alla tidpunkter. Det krävs både energi och effekt för att helheten ska fungera. Batterilager har här en särskilt gynnsam position, eftersom de ur nätets perspektiv kan fungera både som förbrukare och producenter, och deras reaktionsförmåga är extremt snabb.
Batterilager gör nätet snabbare, mer lokalt och mer styrbart
Batterilager gör mer än att bara lagra el. I elsystemet är deras roll en komponent med snabb reaktionsförmåga i helheten. Deras värde bestäms inte enbart av effekt och energikapacitet, utan också av placering, styrsystemets och hela anläggningens tillförlitlighet samt av vad de kan åstadkomma tillsammans och var för sig.
Ett av de viktigaste perspektiven är hanteringen av kapaciteten i det lokala distributionsnätet. Om efterfrågan på el ökar kraftigt i vissa områden kan flaskhalsar uppstå i de lokala näten, även om det i hela Finland vid just det tillfället skulle finnas till och med mer el tillgänglig än vad som förbrukas. Därför bidrar en placering av ett batterilager nära en sådan flaskhals till att det lokala nätet klarar stora efterfrågetoppar allt bättre.
Batterilager kan också stödja elnätet med hjälp av effektelektronik. En av de största fördelarna är stödet för den lokala spänningsnivån samt regleringen av reaktiv effekt. Förmågan att bilda ett ö‑nät (ödrift) kommer också att vara ett av framtidens krav på batterilager.
Den långsiktiga nyttan med batterilager handlar alltså inte enbart om att ”ladda billigt och ladda ur dyrt”, utan de har också ett strategiskt värde genom att de kan verka i flera olika roller, både lokalt och nationellt – med funktioner som sträcker sig över hela det nordiska elnätet. Tack vare detta kommer batterilager inte bara att vara en del av framtidens elsystem, utan en kärnkomponent i det.
Nordens framtida elnät kommer alltså inte att bygga på en enda specifik flexibilitetsmodell, utan olika element bildar tillsammans med elnätet en helhet. Den bästa helheten uppstår när alla delar samverkar tekniskt och kostnadseffektivt.
Batterilager som en del av ett större flexibilitetssystem
Den största nackdelen med batterilösningar är kostnadsnivån för energikapacitet. Av denna anledning kan de inte vara det enda flexibilitetselementet i elnätet för långvarig flexibilitet i stor skala. Förbrukningsflexibilitet, värmelager, elfordon och vätgasproduktion, tillsammans med flexibla industriella lösningar, bildar en helhet. Alla dessa lösningar har sina egna styrkor beroende på behovet av responstid, energikapacitet, placering och kostnadsnivå.
Batterilösningar är som bäst vid snabba och kortvariga behov. Förbrukningsflexibilitet hjälper i sin tur när det finns ett balanseringsbehov inom dygnet. Värmelager kan bidra till balansering på längre tidsskala, det vill säga, energi lagras när produktionen överstiger förbrukningen och tas ut när produktionen är lägre än förbrukningen. Dessa kommer naturligt att spela en särskilt viktig roll för att möta balansutmaningarna under de kallaste årstiderna. Vätgaslösningar eller andra lösningar som lagrar energi i flytande form kan vara svaret för balansering över ännu längre tidsperioder.
Finlands framtida elnät kommer alltså inte att förlita sig på en enda specifik flexibilitetsmodell, utan olika element bildar tillsammans med elnätet en helhet. Den bästa helheten uppstår när alla delar samverkar tekniskt och kostnadseffektivt.
