Elteknisk er standardparcelhuset en saga blot

I ’gamle dage’ for få år siden havde et dansk typisk parcelhus et elforbrug på 4.-5.000 kilowattimer (kWh) om året. Med vækst i antallet af solceller, batterier, elbiler og varmepumper i forskellige kombinationer med forskellige forbrugsmønstre har den virkelighed ændret sig markant.

Med elektrificeringen af det danske samfund er standardparcelhuset i planlægningsmæssig forstand en saga blot: Nu kan et parcelhus bruge alt fra under 2.000 til over 25.000 kWh/år, og det bliver de danske elnetselskaber nødt til at tage højde for både i deres daglige drift og i deres planlægning, mener Poul Berthelsen, der er innovationschef i Konstant Net.

– Virkeligheden er blevet meget anderledes og langt mere dynamisk. Som elnetselskab skal vi tættere på den virkelighed ved at blive bedre til at udnytte nettekniske data, så vi kan drive elnettet så effektivt og billigt som muligt, siger Poul Berthelsen.

På udkig efter et mønster

Fra sit kontor i Horsens giver innovationschefen nogle eksempler på nyttig viden, der forhåbentlig snart kan genereres med en kombination af tilgængelige data og mønstergenkendelse/kunstig intelligens til at sortere i de svimlende mængder data.

En registrering af, at en måler sidder i ’et parcelhus’ giver ikke nok viden til handling. Hvis data fra elmålerne viser, at et hus har et forbrug på 4.630 kWh/år med et maksimalt træk på 4 kW, mens nabohuset har et forbrug på 7.500 kWh/år med et maksimalt træk på 3,7 kW, så er der pludselig nuancer i profilen, der dermed bedre kan udnyttes af elnetselskabet til at optimere drift og planlægning.

På samme vis vil det også være nyttigt for elnetselskaberne at udnytte data for hvilke af de tre faser i installationen, kunderne har placeret deres apparater – ikke mindst, når det drejer sig om varmepumper og hybridbiler/elbiler.

– Som det er nu, kan vi ’se’ om vores kunder har en varmepumpe, men varmepumperne kan overraske elnettet, når det bliver koldt udenfor. Vi ved, at elbiler typisk oplader ved 3,6 kW pr. fase, så hvis der på en adresse er en kontinuerlig belastning på over 13 ampere i over 1-1½ time, så er det sandsynligvis en elbil, siger Poul Berthelsen.

– Hvis bilen er en hybridbil, som typisk har et batteri med en kapacitet på 20 kWh, vil det tage over fem timer at oplade bilen, hvis den er tilsluttet én fase. Målerdata kan altså vise, hvor der er opladning af hybridbiler og elbiler, og på hvilke faser de oplader, fortæller han.   

Alene og sammen med andre elnetselskaber i VISUE-samarbejdet er Konstant ved at udvikle de it-redskaber, der skal til for at udnytte milliarder af data fra fjernaflæste elmålere.

– Alene hos os i Konstant har vi 5.000 nye installationer om året, og det er svært at nå at få dem registreret i vores GIS. Derfor har vi automatiseret vores interne processer, så de nye kunder fra dag 1 registreres i net-topologien i GIS-systemet, siger Poul Berthelsen med tanke på Konstants virtuelle optegning af det fysiske elnet.

– Nyt forbrug på elnettet registrerer vi også i GIS-systemet, så vi kan følge med i, om transformerne er overbelastede. Vi har brug for standardiserede og automatiserede systemer og processer, og dem er vi i gang med at udvikle samtidig med, at vi har fuldt fokus på den daglige drift, fastslår innovationschefen.

Bredt samarbejde med installatører

Samtidig appellerer Konstant til installatører i sit forsyningsområde om at være med til at sikre bedre data og en bedre udnyttelse af elnettet i en periode af danmarkshistorien, hvor der efter et par årtiers stagnation i elforbruget ses en markant øget elektrificering.

En hjælp vil være, at installatørerne placerer nye varmepumper og elbil-opladere på den eller de faser, der tjener elnettet bedst. Konsekvensen ved ikke at tilkoble på den mest optimale fase kan være lokale blackouts eller overbelastede transformerstationer.

For at gøre det nemt for installatørerne er Konstant ved at udvikle en løsning, der momentant giver manden i marken oplysninger om hvilken fase, der vil være den mest hensigtsmæssige. Anbefalingen bygger på data indsamlet over den seneste måned for variationer i spændingsniveauet på de tre faser ved den pågældende lokalitet.

– Vi vil fritstille data, så installatørerne får bedre mulighed for at udnytte deres kompetencer til gavn for elnettet. Ofte vil vi anbefale, at installationen kommer på fasen med den højeste gennemsnitlige spænding, for det er den, der er mindst belastet, siger Poul Berthelsen om it-løsningen, der skal være dynamisk og let at bruge eksempelvis på en mobiltelefon: Indtast et målernummer og få vist en faserækkefølge for den nye installation.

Om vejledningen følges, vil Konstant kunne se via data fra kundernes elmålere. Netselskabet har dermed mulighed for at gå i dialog med installatører, der vælger alternative løsninger.

Milliarder af kroner kan spares

Med et tættere samarbejde mellem installatører og elnetselskab kan sidstnævnte løbende tilpasse elnettet til nyt forbrug og produktion – og dermed potentielt spare rigtig mange penge ved at grave færre kabler ned og bygge færre transformerstationer.

Green Power Denmark har tidligere i år i analysen ’Elnet til meget mere’ beregnet, at forskellen på landsplan udgør otte milliarder kroner frem til 2030. Ved smart brug af data vil omkostningerne ’kun’ udgøre 49 mia. kr., mens det med en traditionel udbygning vil koste 57 mia. kr.

– Ved bedre at følge med i husstandenes forbrug og belastning kan vi tilpasse elnettet efter lokale behov, påpeger Poul Berthelsen og understreger, at det naturligvis skal ske med respekt for privatlivets fred og myndighedernes GDPR-regler.

Flere alarmer kræver regler for sortering

Konstant distribuerer elektricitet til ca. 250.000 adresser med fjernaflæste elmålere, der kan levere data for forbrug og nettekniske parametre som strøm og spænding.

De løbende timedata fra målerne kan – med den rette håndtering – sammen med data fra GIS-kort og andre kilder med data bl.a. for placering af kabler, kabelskabe og transformerstationer give overblik og input til selskabets netudviklingsplaner. Ved at samkøre de forskellige systemer får Konstant en bredere palette til optimering af elnettet.

En af udfordringerne handler om at beslutte hvilke af de svimlende mængder data, der giver mening i en netteknisk sammenhæng. Her forsøger Konstant nu at benytte nye tanker om brug af alarmer fra måleren.

Elnetselskaber skal ifølge gældende love og regler holde spændingsniveauet i elnettet på et bestemt niveau (principielt 230 V plus/minus ti procent), men Konstant har til internt brug sænket grænsen til syv procent (213,9 V/246,1 V). Det giver flere alarmer – og dermed langt mere viden om, hvor der kan være svage net, skæve belastninger og andre udfordringer.

– Nogle af disse alarmer er måske et tegn på, at vi skal netforstærke et område. Vi får virkelig mange alarmer, så det er vigtigt at opstille simple regler for, hvad vi som planlæggere skal kigge nærmere på og måske skal gøre noget ved, siger Poul Berthelsen og nævner ’underspænding mere end tre gange på en uge’ og ’en forskel i spændingerne på mere 30 Volt samtidigt’ som to af mange eksempler.

Elmålere rykker tættere på realtid

Vigtigheden i at sortere i data bliver ikke mindre af, at fremtidens elmålere formentlig rykker endnu tættere på realtid. Det typiske set-up for nye større målerprojekter på verdensplan er data for privatkunder pr. 15 minutter og fem minutter for industrikunder.

Markedsreglerne i Danmark bevæger sig mod 15 minutters opløsning generelt, og det er Konstant klar til at matche, når det bliver muligt i Energinets DataHub. Hvis behovet skulle ændre sig for større kunder til fem minutter, kan Konstant også det med de nuværende målere.  

– Data er et aktiv i hverdagen, og vi får mange flere af dem. Derfor bliver vi nødt til at udvikle et nyt mindset i den måde, vi mest optimalt driver elnettet, siger Poul Berthelsen.