Omställningen av fordonsflottan i Sverige går nu mycket snabbt. Enligt branschorganisationen Power Circle beräknas antalet laddbara fordon i Sverige öka till cirka 2,5 miljoner 2030. Det gör att behovet av laddstationer ökar till cirka 90 000 till 2030, jämfört med dagens cirka 10 000.
Men det finns många platser i Sverige som inte har tillräcklig kapacitet för att laddstolpar ska kunna kopplas in på elnätet. Spänningsnivån i elnätet kan vara begränsad samtidigt som ansökningarna om nyanslutning eller utökning av befintliga abonnemang i elnätet ökar.
I Riksgränsen testar Vattenfall nu en ny teknisk lösning för att möjliggöra större effektuttag som är oberoende av nätförstärkningar. Det innebär att laddoperatören får tillgång till nätet utifrån nätets förutsättningar. När den övergripande elförbrukningen i området är för hög kan användningen av snabbladdare för elbilar begränsas.
– Att bygga ut elnätet tar tid, i vissa områden tvingas kunderna vänta på nätförstärkning i flera år. Vi försöker därför hitta nya innovativa lösningar. Vårt forsknings- och utvecklingsprojekt FlexConnect gör det möjligt att snabbladda bilen via en flexibel nätanslutning. På så sätt kan vi möjliggöra en snabbare anslutningsprocess, säger Niklas Sjöberg, projektledare och affärsstrateg på Vattenfall Eldistribution.
Flexibla anslutningar
I projektet ska man testa och utvärdera tekniska metoder för flexibla anslutningar för snabbladdning av elbilar när elnätet inte har tillgänglig kapacitet för att bibehålla spänningsnivån. Därför är Riksgränsen en bra plats att testa den nya tekniken.
Här är möjligheten att ansluta snabbladdare begränsad eftersom elnätet inte har tillräcklig kapacitet för ett utökat effektuttag utan att det påverkar spänningsnivån för området. Det betyder att en anslutning av nya fordonsladdare skulle påverka elkvaliteten för andra kunder i det lokala nätet.
– Vi har nu installerat en flexibel laddstation på 224 kW vid Riksgränsen. Flexibel betyder i det här fallet att när det är stora effektuttag i området så går det inte att snabbladda bilen just då. Det här är en lösning som vi använder till dess förstärkningar i elnätet har hunnit genomföras.
FlexConnect gör det möjligt att ansluta laddstationen till elnätet, kontrollera effektuttaget och optimera användandet av befintligt elnät. Majoriteten av tiden kan snabbladdaren användas fullt ut, men vid stora effektuttag i området styrs snabbladdaren ned så att andra elnätskunder inte påverkas.
Att ladda en Tesla på den nya flexibla laddstationen från tomt till fullt batteri tar bara några minuter vid full effekt.
– Vi kan inte invänta nätförstärkning i alla områden. Vi behövde ta fram en teknisk lösning som vi kan använda under tiden vi nätförstärker. Med FlexConnect kan vi erbjuda snabbladdning under större delen av dygnet, men det kräver att vi mäter och prognosticerar elnätet väldigt noga.
Spänningsfallet mäts i realtid
Rent tekniskt består lösningen av en plattform som kommunicerar med laddoperatörens styrsystem och som sedan ger tillgång till nätet utifrån nätets förutsättningar just då.
– Det är en ganska komplicerad teknik och tjänst där vi använder en algoritm som i realtid kommunicerar med laddoperatören och sänder signaler om tillgängligt effektuttag för området, säger Niklas Sjöberg:
– Spänningsfallet mäts och beräknas i realtid på olika platser inom nätområdet, vilket ger oss information om aktiv och reaktiv effekt, spänning samt ström. Den informationen samlar vi in kontinuerligt och beräknar fram förväntat spänningsfall för hela området. Genom prognostiseringen möjliggör vi en timmes varsel om styrning.
Att försöket pågår just i Riksgränsen beror bland annat på behovet av att elektrifiera området, berättar Niklas Sjöberg.
– Det är ett radialt matat nät. Det innebär att Riksgränsen endast har en matning till hela området och att det inte finns någon reservmatning att tillgå. I analysen av nätet såg vi att vi låg mycket nära våra gränsvärden för vad platsen klarar av. Vi såg även att området hade mycket stora effektuttag under exempelvis påsk och nyåret, då många skidåkare är på plats.
Resultatet av testet och utvärderingen av projektet kommer kunna bidra till utveckling av systemstöd för andra flexibla anslutningar till elnätet, tror Niklas Sjöberg, som också poängterar att det måste till ett annat tänk hos användarna:
– Vi användare har en mycket viktig uppgift i energiomställningen. Vi behöver tänka på hur mycket el vi gör av med och hur vi kan samverka med varandra för att dra ner på elanvändningen.
Marie Kofod-Hansen
