Inom ramen för forskningsprojektet Framtidens energisystem anordnade den oberoende ideella föreningen SNS nyligen ett seminarium för att diskutera de ekonomiska, regulatoriska och marknadsmässiga förutsättningarna för integrerade energisystem i EU. Carlo Cambini, som är professor i tillämpad ekonomi vid Polytechnic University of Turin, presenterade under seminariet en ny rapport där han identifierar potentiella hinder för integreringen av energisystem och föreslår policyer för att komma vidare. Slutsatserna i rapporten kommenterades också av Thomas Egebo, som är vd för danska Energinet, Alf Engqvist, som är vd för Göteborg Energi, och Emma Wiesner, som är Europaparlamentariker för Centerpartiet.
Text: Alarik Haglund
Integrering av energisystem eller ESI (Energy Systems Integration) är ett begrepp som enligt EU-kommissionen innebär att energisystemet planeras och drivs som en helhet genom att starkare kopplingar skapas mellan energibärare, infrastrukturer och förbrukarsektorer. Målet är ett energisystem som är mer klimatsmart, samtidigt som det både är mer tillförlitligt och resurseffektivt. Än så länge är det emellertid ont om storskaliga satsningar som kan visa hur man går från vision till verklighet och den italienske forskaren Carlo Cambini från Polytechnic University of Turin har tittat närmare på vad det beror på.
Helhetsgrepp
Energisektorn står idag för omkring 45 procent av de totala koldioxidutsläppen. Carlo Cambini, som länge bedrivit forskning inom energiekonomi och energipolitik och som för närvarande är ekonomisk rådgivare till Italiens premiärminister, understryker därför att energisektorn står i centrum för de insatser som ska minska EU:s koldioxidutsläpp. Detta ställer bland annat höga krav på ökad användning av förnybar energi och distribuerad energiproduktion.
Även om tekniken för produktion av förnybar energi gjort stora framsteg de senaste åren påpekar Carlo Cambini att de olika energisystemen, för till exempel elektricitet, gas och värme, fortfarande fungerar till stor del oberoende av varandra.
Han beskriver ESI som ett helhetsgrepp där näten för elektricitet, gas och värme integreras för att sänka systemkostnaderna och minska klimatpåverkan.
- Det huvudsakliga syftet med ESI är att tillhandahålla ett rent, säkert och tillförlitligt energisystem till en så låg kostnad som möjligt och med största möjliga minskning av koldioxidutsläppen, säger Carlo Cambini.
Han tillägger att detta kan åstadkommas genom att utnyttja synergieffekter mellan de olika energinäten och genom att öka flexibiliteten i systemet med hjälp av informations- och kommunikationsteknik, energilagringssystem och teknik för energiomvandling.
- Till exempel bildas det i samband med många industriella processer värme som vanligtvis går till spillo. Genom att använda ett integrerat tillvägagångssätt kan denna värme utnyttjas för uppvärmning eller för att producera elektricitet, förklarar Carlo Cambini.
Han framhäver också att konsumentdeltagande har en central roll och att EU har en teknikneutral inställning till ESI.
- EU-kommissionen pekar inte ut någon särskild teknik som den bästa lösningen. Tanken är att det är marknaden som ska avgöra vilken teknik som är bäst att använda, säger Carlo Cambini.
Restriktivt regelverk
Ett projekt som lyfts fram av Carlo Cambini är det tyska projektet WindNODE. Med en budget på 66 miljoner euro har projektet som målsättning att integrera stora mängder förnybar energi, speciellt solenergi och vindkraft, samtidigt som elnätets stabilitet säkerställs och el-, mobilitets- och värmesektorn kombineras för flexibilitet.
- Projektet använder en informations- och kommunikationsplattform för att koordinera alla aktörer, så som producenter, konsumenter, nätoperatörer och själva marknaden, berättar Carlo Cambini.
Han talar också om att aktörerna i projektet, som avslutas under 2021, rapporterar att projektet, även om det delvis är statligt finansierat, har begränsad skalbarhet på grund av att det nuvarande regelverket i Tyskland är alltför restriktivt och att det inte har tillräckligt stöd för tillhandahållande av flexibilitet.
Experimenterande behöver uppmuntras
I sin nya rapport pekar Carlo Cambini ut några av de ekonomiska och politiska hinder som finns för utvecklingen av ESI.
Utöver alltför restriktiva regelverk påpekar han att kostnaden för att investera i den nya teknik som krävs utgör ett stort hinder, samtidigt som ny teknik alltid medför en risk. Andra utmaningar är samordningen mellan nätanvändare och tillgången till data.
- För att bedöma om ett projekt är lönsamt eller inte behövs det ibland förbrukningsdata från konsumenter, vilken kan vara skyddad av integritetsskäl, kommenterar Carlo Cambini.
För att överbrygga klyftan mellan vision och verklighet när det gäller ESI identifierar han ett antal policyer som skulle kunna ha en positiv inverkan på antagandet av integrerade energisystem i EU.
Till att börja med menar han att det är viktigt att stimulera innovation hos nätoperatörerna. Det kan till exempel ske med hjälp av olika ekonomiska incitament, som investeringsstöd eller anslag för forskning och utveckling.
En annan åtgärd som enligt Carlo Cambini skulle kunna bidra till integreringen av EU:s energisystem är att skära ner på skatter och avgifter i syfte att sänka priset på elektricitet och därigenom främja användningen av elektricitet för andra ändamål, som värme- eller vätgasproduktion.
Han tar också upp möjligheten att öppna upp marknaderna för stödtjänster till elnäten för fler aktörer, som på så vis kan få in extra intäkter.
Dessutom tror han att det finns ett behov av regulatoriska sandlådor, som gör det möjligt för innovativa projekt att tillfälligt undantas från restriktionerna i dagens regelverk.
- EU och dess medlemsländer måste använda hela sin policyrepertoar om de här investeringarna ska kunna bli verklighet. Experimenterande behöver uppmuntras inom energisektorn och jag tror att så kallade regulatoriska sandlådor, där det rättsliga handlingsutrymmet kan testas under kontrollerade former, skulle underlätta det, säger Carlo Cambini.
Viktig roll för vätgas
En av de som under seminariet kommenterade slutsatserna i Carlo Cambinis rapport var Thomas Egebo. Han är vd för Energinet, som äger och förvaltar stamnäten för el och gas i Danmark, och är väl medveten om behovet av att integrera energisystem.
- Än så länge har vi i Danmark främst tacklat utmaningen med varierande förnybar energi genom att integrera över olika landsgränser, men nu måste vi integrera i stor skala över olika energisystem, säger Thomas Egebo.
Han påpekar att de har erfarenhet av kraftvärme, där både elektricitet och värme produceras samtidigt, men att det för att energisystemens stabilitet ska kunna säkerställas krävs en helt ny nivå av integration som skapar ett fullt integrerat nät, som även inkluderar stödtjänster från nya källor på både utbuds- och efterfrågesidan.
Något som han tror kommer att ha en särskilt viktig roll i framtiden är vätgas och han menar att det finns potential för en storskalig vätgasindustri att växa fram.
Han tror också att data och digitalisering är avgörande för att möjliggöra integreringen av energisystem.
- Energisystemet kommer att vara så komplext att vi kommer att behöva automation och artificiell intelligens för att driva våra kontrollrum, förklarar Thomas Egebo.
Göteborg tillämpar sektorkoppling i praktiken
Alf Engqvist, som är vd på Göteborg Energi, berättar att de i Göteborg redan använder sig av mycket sektorkoppling, vilket innebär att två eller fler energisystem kopplas ihop. Man kan alltså säga att sektorkoppling är ett annat ord för integrering av energisystem.
- Fjärrvärmenätet är kärnan i systemet, men det är ihopkopplat med både elnätet, gasnätet och nätet för fjärrkyla. Avfall och avfallsåtervinning är också en del av systemet eftersom det används för att värma upp fjärrvärmenätet. Det är även ihopkopplat med transportsystemet och med de raffinaderier vi har i staden. Spillvärme från raffinaderierna värmer upp omkring 25 procent av fjärrvärmenätet, säger Alf Engqvist.
För att integrera energisystem i större skala tror han att det är viktigt med en pragmatisk inställning till vad vi kan göra. Han menar också att det behövs policyer och regelverk som är mer generella och inte för specifika, eftersom de när man kopplar ihop sektorer kan spilla över från en sektor till de andra sektorerna.
Bro mellan teknik och policy
Energiingenjören Emma Wiesner, som är Europaparlamentariker för Centerpartiet och Renew Europe Group, tycker att den nya rapporten utgör en välkommen bro mellan teknik och policy.
- När det handlar om integrering av energisystem är det dags att se hur tekniken kan översättas till policyer och den här rapporten är ett utmärkt steg, kommenterar Emma Wiesner.
Hon påpekar att EU är väl rustat för ett traditionellt linjärt energisystem, med olja, gas och kol som de tre huvudsakliga energikällorna, men att det när vi går över till ett nytt energisystem, med diverse olika energikällor med olika tillämpningsområden, krävs att EU blir bättre på att arbeta mer integrerat över sektorgränserna.
Hon menar också att alla de hinder som tas upp i rapporten kan ses som antingen finansiella, tekniska eller politiska risker.
- Investeringsstöd eller stöd för forskning och utveckling tas upp som ett sätt att tackla de finansiella riskerna. Att arbeta med informationssystem och att vara öppen och transparent med data är ett sätt att tackla de tekniska riskerna. De politiska riskerna är något vi i EU måste bli bättre på att överbrygga, säger Emma Wiesner.
Ur ett svenskt perspektiv slås hon emellertid av hur väl rustade vi är, speciellt när det gäller värme och elektricitet.
- Med de fjärrvärmenät vi har är mycket av det här faktiskt gammal skåpmat, förklarar Emma Wiesner, men tillägger att vi inom andra områden, som till exempel energilagring, fortfarande har mycket att lära.
Hon understryker därför att det kommer att krävas olika åtgärder i EU:s olika medlemsländer.