Hvad sker der egentligt på el-nettet?

I millionprojektet Remotegrid skal AAU, Thy-Mors Energi og Kamstrup finde løsninger, så vedvarende energi kan udnyttes bedre. Samtidig vil man finde ud af hvad der egentligt sker på elnettet, når der kobles vind og sol på.

I gamle dage var elnettet en forholdsvis overskuelig størrelse; kraftværkerne sendte strøm ud til forbrugerne, alt var styret og reguleret, og strømmen løb kun en vej. I dag er billedet noget anderledes. I løbet af de senere år er antallet af private solcellesystemer og vindmøller vokset voldsomt, og forbrugerne leverer i stor stil selv strøm tilbage til forsyningsnettet. Og det stiller nye krav.

- I dag ved vi ikke ret meget om, hvad der sker på elnettet. Og det er et stort problem, hvis man gerne vil sætte solceller op eller implementere grøn energi, at man ikke aner, hvordan tilstanden er derude, siger lektor Rasmus Løvenstein Olsen fra Institut for Elektroniske Systemer.

- Et klassisk scenarie er et byområde, hvor folk har en masse solceller installeret. Folk tager på arbejde, solen skinner og solcellerne producerer en masse energi, som bliver sendt ud på elnettet. Hvis ikke den energi bliver brugt, risikerer man at spændingen stiger alt for meget, så der sker ødelæggelser på infrastrukturen eller der kommer blackouts, forklarer han.

- I dag løser man problemet ved at sætte en masse begrænsninger op for, hvor meget folk må producere. Men på den måde udnytter man slet ikke det potentiale, der er i vind- og solenergi.

Overvågning fra målerbokse
For at forhindre at den grønne energi bliver en trussel for stabiliteten og sikkerheden på forsyningsnettet, går AAU nu sammen med målervirksomheden Kamstrup og energiproducenten Thy-Mors Energi i projektet Remotegrid. Her bliver data fra fjernaflæselige elmålere brugt til at tegne et mere nøjagtigt billede af, hvordan strømmen flyder på energinettet fra minut til minut.

I dag bliver elmålerne brugt til afregning af strømforbrug, som bliver aflæst enten en eller to gange i døgnet eller endnu sjældnere, men i Remotegrid-projektet skal målerne levere overvågningsdata til energiselskaberne hele tiden. På den måde kan energiproducenterne hele tiden holde detaljeret øje med, hvordan de enkelte husstandes energiforbrug ser ud og med tiden tegne et mønster af, hvordan og hvornår folk bruger energi i deres hjem.

- Man kan faktisk se meget detaljeret, hvad der sker i den enkelte husstand; hvornår ser du fjernsyn, hvornår laver du mad, hvornår slukker du lyset, forklarer Rasmus Løvenstein Olsen.

Mere viden – færre fejl
Hos Thy-Mors Energi, der lægger net til projektet, forventer man, at den viden, der kommer ud af projektet, kan gøre styringen af nettet mere effektiv.

- Vi har allerede investeret mange millioner kroner i fjernaflæsningssystemer på vores net. Og det er klart, at vi gerne vil have mere ud af den viden, der kommer ind, siger teknisk chef Peter Melgaard.

- Det er en stor fordel, at vi kan se, hvordan forbruget løber – om der er risiko for, at der opstår fejl, om der er transformatorstationer, der er overbelastede, overforbrug eller andet, som vi skal reagere på, inden der sker fejl eller nedbrud, siger han.

- Nettet er langt mere presset end før. Og jo mere vi ved om, hvad der sker derude, desto nemmere kan vi styre det og undgå, at der sker fejl, forklarer Peter Melgaard. - Vel at mærke hvis man er i stand til at sortere i den viden, der kommer, tilføjer han.

Følsomme big data
Når man begynder at indsamle, samkøre og videregive data, som kan sættes sammen med folks adfærd, kan det blive til følsomme persondata. Derfor skal den behandles som sådan. Det fortæller professor Søren Sandfeld fra Juridisk Institut på AAU, der også er partner i projektet.

- Det er et område, der er i kraftig vækst i forbindelse med den øgede digitalisering og indsamlingen af det, vi kalder big data: Hvem bliver den videregivet til? Hvordan bliver den opbevaret - og hvor længe? Hvad skal den bruges til? Der kan være tale om følsomme oplysninger, som – når den samkøres med andre oplysninger - kan bruges til at overvåge folks adfærd, siger han.

- Vi er med i projektet for at sikre, at den eksisterende lovgivning omkring persondata bliver overholdt. Det ville jo være ærgerligt at bruge mange millioner på at udvikle et nyt system, som så viser sig at være ulovligt.

Simulerede cyber-angreb
Fordi de følsomme oplysninger om vores elforbrug helst ikke skal falde i de forkerte hænder, arbejder Remotegrid også med at finde en effektiv beskyttelse af den data, der kommer ind.

Målerboksene er ikke på Internettet, men sender data over et separat netværk, men derfor er der stadigvæk brug for at sikre at de er tilstrækkeligt krypterede, siger Rasmus Løvenstein Olsen.

- Man kan lave et topsikret system, der kører langsomt, fordi man hele tiden skal bruge tid og kraft på at beskytte data – eller man kan have et helt åbent system, der kører super hurtigt, men som vælter, hvis der kommer et hackerangreb. Vi skal finde en balancegang i forhold til, hvor sikkert systemet skal være, for at kunne levere data hurtigt nok til at den er reelt brugbar, siger han.

Derfor vil forskerne simulere forskellige former for cyber-angreb på målerboksene – dog ikke hos Thy-Mors Energis kunder, men på AAU’s testbed, der er en af verdens mest avancerede forsyningsnet-simulatorer.

- Her kan vi give los og prøve alle de forskellige angrebsscenarier igennem, uden at det går ud over nogen, siger Rasmus Løvenstein Olsen.

Remotegrid løber tre et halvt år og har et samlet budget på knap 17 millioner kroner.
Energinet.dk støtter projektet med 11,6 mio. kr.