Mer förnybar energi kan produceras på Gotland utan en ny fastlandskabel. Det visar ett exjobb som gjorts i samarbete mellan Power Circle och Lunds Tekniska Högskola. Med smart laddning av elbilar kan allt större mängder variabel förnybar el balanseras.
Redan idag är hälften av elen som används på Gotland producerad med egen förnybar energi, men begränsningar i anslutningen till fastlandet har gjort att nätägaren GEAB vid flera tillfällen nekat ny förnybar energi att ansluta sig till deras elnät. Elfordon för att balansera variabel förnybar kraft på Gotland är titeln på ett examensarbete som nyligen publicerats av Hampus Mårtensson i samarbete med Power Circle och Institutionen för industriell elektroteknik och automation vid Lunds Tekniska Högskola. Syftet med exjobbet var att undersöka vilken potential elbilar har att stötta elnätet på Gotland.
Genom simuleringar undersöktes scenarion där elbilarna laddade då tillgången på lokalt producerad förnybar el var god – smart laddning. Vidare simulerades även ett elsystem där elbilarna dessutom kunde skicka tillbaka ström till elnätet – vehicle-to-grid (V2G). Denna teknik används idag av Kungsbacka kommun i ett pilotprojekt med Nissan och Eon. Smart laddning och V2G jämfördes också med direkt laddning som är vanlig idag, där elbilarna laddar med högsta möjliga hastighet från det att dem kopplas in tills batteriet är fulladdat eller tills bilarna kopplas ut.
– Gotland är en superspännande plats för att testa nya koncept och kan visa på vad som är möjligt i ett större sammanhang. Flera av de investeringar som görs idag kommer vara med oss en lång tid framöver. Därför behöver vi förstå vilken roll potentiella flexibilitetsresurser så som elbilar kan komma att ha i framtiden, säger Hampus Mårtensson.
Resultatet av simuleringarna visar att elbilar kan användas för att öka användningen av egenproducerad förnybar el på ön och minska belastningen på fastlandslänken. Elbilar skulle därmed kunna användas på ett sätt som liknar det energilager som i dagsläget planeras för att förbättra situationen på Gotland. I simuleringarna har elproduktionen på Gotland ökats med 166 GWh för att täcka en full elektrifiering av personbilsflottan. Modellen tar även hänsyn till möjlig överföring av el för varje enskild timme under året för att säkerställa ett fungerande system.
Simuleringarna visar på en stor potential för samverkan mellan elnät, elbilars batterier och förnybar energi. Något som bekräftas av flera andra studier som undersökt behovet av smart laddning för att nyttiggöra befintlig nätkapacitet när transportsektorn elektrifieras (länk).
Bilden visar behovet av import och export av el till och från Gotland på årsbasis med inga elbilar samt olika typer av laddsystem för elbilar. De två första staplarna är referensvärden för dagens situation. De övriga staplarna visar simuleringar med ökade produktionsnivåer för att på årsbasis täcka det ökade elenergibehovet från laddning av elfordon. Importbehovet ökar därför inte när personbilarna elektrifieras. Exporten påverkas däremot mer. Utan elbilar ökar behovet av export när produktionen av förnybar el ökar, men med smart laddning eller V2G kan behovet av export minskas.
– Att elbilarna rent tekniskt kan stötta systemet behöver verkligen poängteras. Tekniken finns och testas på flera håll i världen och standardprotokollet ISO 15118 är på plats och används av redan av många tillverkare av laddstolpar och elbilar. Att vi nu visar att elbilar kan öka kapaciteten i elsystemet och användas för att integrera mer förnybar kraft på Gotland är fantastiskt. Hampus har verkligen gjort ett utmärkt jobb, säger Daniel Kulin, handledare och sakkunnig för e-mobility på Power Circle.
Studien inkluderar även en litteraturgenomgång av olika drivkrafter som konsumenter har för att välja smart laddning eller V2G. I genomgången kan det konstateras att ekonomisk vinning är den drivkraft förekommit mest frekvent i de olika studierna, ändå är det drivkrafter som att bidra till mer förnybar energi och ett stabilt elsystem som kommer ut som viktigast i litteraturstudien. Bland farhågorna är bland annat begränsningar i mobilitet när elbilsbatterierna används för balansering något som konsumenterna är fundersamma över inför att delta.
Exjobbet kan läsas i sin helhet på länken: https://lup.lub.lu.se/student-papers/search/publication/8974353
Handledare för exjobbet var Daniel Kulin, Power Circle, och Francisco J. Márquez-Fernández, Institutionen för industriell elektroteknik och automation, Lunds Tekniska Högskola. Examinator var Olof Samuelsson, Lunds Tekniska Högskola.
