Til hovedinnhold
Tekst: Seniorforsker Ove S Grande , forsker Ingeborg Graabak og forsker Hanne Sæle


Problemer med å dekke maksimallasten i det norske kraftsystemet i februar 2001, medførte at hovedfokus i prosjektet ”Forbrukerfleksibilitet ved effektiv bruk av IKT” ble reduksjon av forbruk i perioder med effektknapphet. En viktig del av prosjektet har vært å stimulere til et priselastisk forbruk, bl a ved automatisk utkobling av lavprioritert belastning ved høye spotpriser. Resultatene fra prosjektet er derfor også interessante for å vurdere tiltak i perioder med mangel på energi.

Storskala utbygging av toveiskommunikasjon
Etter en anbudsrunde høsten 2001 ble nettselskapene Buskerud Kraftnett og Skagerak Nett valgt ut til å etablere teknologi for timeregistrering av strømforbruket og fjernutkobling av forbruk til over 10 000 kunder, hovedsakelig husholdningskunder. Omtrent 50% av kundene fikk installert teknologi for belastningsstyring. Nettselskapene sto fritt til å velge teknologi og i alt ble utstyr fra 6 systemleverandører benyttet.

Hos kunder med belastningsstyring er lavprioritert forbruk koblet ut på gitte kriterier for en begrenset periode. I hovedsak er varmtvannsberedere benyttet med utkoblingstid inntil to timer. Utkobling gjennomføres via relé på kommunikasjonsterminal eller ved eget relé på aktuell belastning.

Insentiver til belastningsreduksjon
I prosjektet er det utredet alternative kriterier for utkobling av forbruk og nye nettariffer og kraftavtaler som gir insentiver til belastningsreduksjon;

  • I hovedtestperioden ble utkobling gjennomført når spotpris oversteg en definert grense (spotpriskriteriet) og ved behov for reserve (reservekriteriet).
  • Husholdningskunder ble tilbudt en tidsvariabel energitariff med et tidsvariabelt ledd som kun var aktivt i definerte høylastperioder (kl 07-11 og kl 16-20 mandag-fredag i november-april). Prisforskjellen mellom høy- og lavlasttimene var på ca 1 kr inkl mva. Næringskunder ble tilbudt en tidsvariabel effekttariff med et effektledd kun aktivt i definerte høylastperioder.
  • Kraftleverandørene Fjordkraft og Hafslund Strøm tilbød kraftkontrakt med spotpris på timebasis til alle kundene med timeregistrering. Hafslund Strøm tilbød i tillegg en avtale om utkobling av forbruk i perioder med forventet høy spotpris (fortrinnvis i de definerte høylastperiodene).

Storskala uttesting, endring i forbruksmønster
Storskala uttesting ble gjennomført i perioden fra 1 november 2003 – 30 april 2004. Kundene sto fritt i å velge mellom belastningsstyring, nettariff og kraftavtale, noe som førte til flere kombinasjoner av de ulike avtalene. Responsen fra kundene i form av endring i belastningskurver ble registrert og analysert gjennom hele testperioden. Det ble også gjennomført spesielle tester hvor all fjernstyrt belastning ble utkoblet.

Eksempel på resultater er presentert i figur 1 som viser registret gjennomsnittlig respons og sammenlagringsfaktor ved utkobling av varmtvannstanker på ulike tidspunkt på formiddagen. Figur 2 viser responsen hos kunder med tidsvariabel energitariff og spotpris på timebasis, hvor forbruket ble betydelig redusert i høyprisperioder og økt i lavprisperioder. Maksimal reduksjon om morgenen og kvelden er på hhv 1200 W (35%) og 1000 W (31%).

For kunder med minst ett av de tilbudte produktene, ble registrert forbruksendring i topplasttimene på 0,2 – 1,0 kWh/h. Utkobling av varmtvannsberedere ga ca 0,5 kWh/h i gjennomsnittlig respons. Ca 50% av kundene hadde installert belastningsstyring, og med en marginaltapsgevinst på ca 20% anslås potensialet for belastningsstyring for husholdningskunder i prosjektet å være: ~ 0,3 kWh/h/pkt. Med samme respons for alle husholdninger i Norge representerer denne gruppen et reguleringspotensial på ca 600 MW.

Kost/nytte vurderinger
Netto kost/nytte beregningene for utbyggingsprosjektene (10 år, 7% rente + driftskostnader) viser et underskudd for både Skagerak Nett og Buskerud Kraftnett på hhv - 638 kr/pkt og - 558 kr/pkt.

Med utgangspunkt i nettselskapenes netto kost/nytte (i snitt ca 600 kr/punkt) og oppnådd forbrukerrespons (ca 0,3 kW/punkt) er “utbyggingskostnaden” for tiltak som fremmer belastningsreduksjon hos mindre forbrukere i topplasttimer beregnet til: ~ 600 / 0,3 = ~2000 kr/kW/år

Til sammenligning er kostnaden for å fremskaffe en ekstra kW på produksjonssiden (nytt aggregat i eksisterende vannkraftstasjon) ca 200 kr/kW/år. I testprosjektet kan en stor del av kostnaden tilskrives plunder og heft. Ved en mer stabil teknologi, fullskala utbygging av 2VK osv, vil det være gode muligheter til å gjøre kostnadene for etablering av toveiskommunikasjon konkurransedyktige med kostnadene for utbygging av ny produksjon.

Bakgrunn for prosjektet
Prosjektet ble startet høsten 2001 for å teste ut om toveiskommunikasjon er en kostnadseffektiv løsning for måleverdioverføring og belastningsstyring for mindre forbrukere. Hovedmålsettingen var å øke forbrukerfleksibiliteten i knapphetsperioder for energi og effekt. Dette skulle gjøres ved uttesting og evaluering av ulike tiltak som stimulerer til fleksibilitet i forbruk, med utgangspunkt i nettleie, kraftpris og nye markedsløsninger. Prosjektet, som har vært gjennomført av SINTEF Energiforskning på oppdrag fra EBL Kompetanse, ble avsluttet juni i år.

Anbefalinger fra prosjektet og videre arbeid
Prosjektet har hatt en relativt stor politisk fokus og prosjektet er nevnt som en referanse for anbefalinger om videre utbygging av 2VK i både Stortingsmelding nr 41 (2002-2003) ”Om tariffar for overføring av kraft og tovegskommunikasjon” og i Stortingsmelding nr 18 (2003-2004) ”Om forsyningssikkerheten for strøm mv”. Arbeidet vil derfor få et etterspill med gjennomgang hos OED/NVE som vil bearbeide forslagene fra prosjektet som grunnlag for videre behandling i Stortinget.

Ytterligere informasjon om prosjektet (blant annet med dokumentoversikt) finnes her.

Figur 1: Redusert forbruk ved utkobling av varmtvannsbereder.

Figur 2: Gjennomsnittlig endret forbruk med ulik timepris på kraft (strøm og nettleie).

Fakta

Viktigste anbefalinger og erfaringer fra prosjektet:

  • Teknologien for toveiskommunikasjon var overraskende umoden med mange feil, men dette ble betydelig forbedret i løpet av prosjektperioden.
  • Til mindre forbrukere bør det foretas en trinnvis utbygging av toveiskommunikasjon
  • For å gi insentiver til en rasjonell utbygging bør myndighetene vurdere en tilskuddsordning som skal sikre bedriftsøkonomisk lønnsomhet.
  • Myndighetene bør definere et måltall for hvor stor belastningsreduksjon som skal oppnås for både store og mindre forbrukere.
  • Uutnyttet potensial for belastningsreduksjon hos forbrukere med årlig forbruk over 100 000 kWh bør vies spesiell oppmerksomhet.
  • Markedsbaserte løsninger for belastningsstyring bør videreutvikles.