Virtuelle kraftværker – fremtidens energiforbrug skal være fleksibelt

Forbrugsfleksibilitet er et vigtigt led i den grønne omstilling og en ny indtægtskilde for bygningsejere og virksomheder. Læs mere her.
Virtuelle kraftværker

Bygninger og elnettet koblet sammen i fælles interesse

Danmarks elforsyning er godt på vej til at blive 100 % baseret på vind og solenergi, og det vil udfordre vores forsyningssikkerhed fremadrettet. I de sidste årtier har vi høstet international anerkendelse for vores rekordhøje forsyningssikkerhed. Aktuelt er konventionelle kraftværker med til at sikre elnettets balance, men med de grønne ambitioner bliver det nødvendigt at tænke i andre løsninger. Det er her virtuelle kraftværker – eller Virtual Power Plants – kommer ind i billedet.

Virtuelle kraftværker giver indkøbscentre, produktionsvirksomheder, kontordomiciler, offentlige institutioner og andre store bygninger et digitalt styret energiforbrug, der gør dem i stand til at tilpasse sig elnettet ved at variere elforbruget fleksibelt op og ned i forhold til elnettet. Det er næste skridt på vejen mod et mere økonomisk og bæredygtigt energisystem – og så kan det være en ny indtægtskilde for den enkelte bygningsejer.

Forbrugsfleksibilitet

Forbrugsfleksibilitet – en gevinst for økonomien og den grønne omstilling

Et fleksibelt energiforbrug skal hjælpe med balancen i elnettet og sikre den størst mulige andel af vedvarende energi.

Elektrificeringen betyder, at vores samlede elforbrug stiger. Samtidig ligger der en samfundsmæssig vigtig opgave i at sikre, at den størst mulige andel af forbruget kommer fra vedvarende energi. Med tiden vil vedvarende energi således komme til at fylde endnu mere og traditionelle kraftværker mindre. Det giver udfordringer med at sikre et stabilt elnet, for vind og sol er mindre forudsigelige. Vores forbrug er også svingende − højt om dagen, lavt om natten. Læg oveni stadigt flere elbiler, der skal lades op.

 

Alt sammen giver en stadig større belastning af elnettet, og det bliver også sværere og dyrere at holde balancen i elnettet. Der er balance, når elnettet ikke afviger for meget fra 50 Hz. Hvis ikke balancen opretholdes, vil vores elektriske apparater ikke fungere, og i værste tilfælde bryder nettet sammen.

 

En del af løsningen er virtuelle kraftværker, som kan gøre en del af Danmarks elforbrug fleksibelt – det kalder man også for forbrugsfleksibilitet. Forbrugsfleksibilitet betyder ganske enkelt, at energiforbruget skrues op, når den vedvarende energi er til rådighed, og skrues ned, når den ikke er. På den måde sikrer man, at den størst mulige andel af energiforbruget kommer fra vedvarende energikilder, og det kan samtidig være med til at sikre, at vi fortsat har en høj forsyningssikkerhed i Danmark. Forbrugsfleksibilitet kan dermed være en økonomisk gevinst, både for den enkelte forbruger, for bygningsejerne og for Danmarks samlede omkostninger til den grønne omstilling af energisektoren.

Brancheindsigt

Energiomstillingen har brug for bygningerne

Betyder det noget for balancen i det danske elsystem, hvis et indkøbscenter skruer kortvarigt ned for sit køle- og ventilationsanlæg, til en vindfront er over landet? Svaret er ja.

I den store sammenhæng spiller strømforbruget i køleanlægget i et enkelt indkøbscenter naturligvis ikke den store rolle, men hvis klimaanlæggene i alle landets indkøbscentre og andre store bygninger begynder at reagere på vind, vejr og forbrug, så er det pludselig en helt anden snak.

 

Hidtil har forholdet mellem produktion og forbrug ikke været så afgørende, fordi det var nemt og relativt billigt at matche et øget energibehov med øget produktion i kraftværkerne. Men skal ambitionerne om et grønnere energisystem gøres til virkelighed, skal dette forhold gentænkes, så forbruget omvendt matcher produktionen. Mængden af vedvarende energi varierer og afhænger af vejret. Det sætter nye krav til et fleksibelt elforbrug.

 

I Danmark står bygningerne for 40 % af det samlede energiforbrug. Derfor ligger der et stort potentiale i at øge fleksibiliteten i forbruget i bygninger – særligt hos landets indkøbscentre, produktionsvirksomheder og store kontorbygninger med et højt energiforbrug. Forbrugsfleksibilitet er en miljøvenlig og samfundsøkonomisk fordelagtig måde at sørge for, at elnettet er i balance. Det er samtidig en løsning, der kommer den enkelte bygningsejer til gode. 

Siemens tilbyder en forbrugsfleksibilitetsløsning til større bygninger, der ønsker at stille fleksibilitet til rådighed og tage del i den grønne omstilling og samtidig tjene penge på det. Vi ser forbrugsfleksibilitet som en oplagt udbygning af energieffektiviseringstiltag, da en energirenovering sammen med denne løsning bliver både billigere og grønnere. Løsningen implementeres med betingelsen om at skabe værdi for ejendommen – og når først bygningens tekniske anlæg er koblet på elnettet, så går hele overskuddet fra fleksibilitetsydelserne tilbage til bygningsejeren.

Webinar: Et kig mod næste generation af energioptimeringer – virtuelle kraftværker

Vejen til grøn omstilling er flersporet. Ud over produktion af vedvarende energi er energirenovering og virtuelle kraftværker to hovedspor, der kan gøre ambitiøse klimamål realistiske at nå. Mens energirenovering er almindelig udbredt, er virtuelle kraftværker nyt på den klimapolitiske scene, men er ikke desto mindre kommet for at blive. Se eller gense optagelsen af webinaret.

Virtuelle kraftværker

Virtuelle kraftværker – det bæredygtige alternativ

Hvilken teknologi bygger virtuelle kraftværker på, hvilke aktører er involveret, og hvad kræver det af bygningen? Få overblikket her.

Virtuelle kraftværker bidrager til en bæredygtig fremtid, de udgør en indtægtskilde – og så er de med til at sikre en stabil forsyning i lokalområdet. Ved at gøre store bygninger til virtuelle kraftværker får bygningsejere altså både en økonomisk gevinst og løfter et samfundsansvar – globalt og lokalt.

 

Virtuelle kraftværker kommer fra den engelske betegnelse “Virtual Power Plant”, der også forkortes VPP. Et virtuelt kraftværk er en stor bygning eller anlæg med et digitalt styret energiforbrug, der tilpasser sig elnettets belastning. Man kan sige, at bygningen er i stand til at tilpasse sig elnettet ved at skrue op og ned for forbruget og på den måde sælge timingen af forbruget.

 

“Store bygninger” dækker over fx hospitaler, uddannelsesinstitutioner og andre offentlige bygninger, kontordomiciler, indkøbscentre, produktionsvirksomheder og lignende. Når disse bygninger bliver til virtuelle kraftværker, kan de med en specialdesignet cloud-platform regulere forbruget efter elnettets kapacitet og behov. Det kan fx være justeringer i ventilation, varme og køling. 

FAQ

Få svar på dine spørgsmål om virtuelle kraftværker

Et virtuelt kraftværk – eller en Virtual Power Plant (VPP) – er i begrebets enkleste forstand en bygning med avanceret styring af det forbrug, der indgår i energisystemet. Via software kan det virtuelle kraftværk variere strømforbruget både op og ned. Det skaber en række fordele for bygningsejere – og for elnettet som helhed. Blandt andet kan bygningsejeren købe strøm, når det er billigt, lagre det i fx batterier og benytte det, når strømpriserne er steget igen. Derudover vil man kunne tjene penge på at tilbyde en række ydelser til balancering af elnettets frekvens.

Begrebet ”virtuelt kraftværk” kommer fra de traditionelle kraftværker, der i dag står for balancen i elnettet. Men i kraft af udfasningen af fossil energi og deraf færre kraftværker er behovet for balancering blevet større. I modsætning til konventionelle kraftværker bruger Virtual Power Plants ikke strøm fra afbrænding af kul, olie eller naturgas, men kan derimod ”virtuelt” via algoritmer stå for samme frekvensregulering ved at aftage mere eller mindre.

 

For at de virtuelle kraftværker kan gøre en forskel, skal bygningerne have et tilstrækkeligt stort energiforbrug. Derfor er indkøbscentre, industrivirksomheder og lignende oplagte aktører.

VPP-projekter har to hovedaktører. Den ene er virksomheden eller bygningen, som ejer de anlæg, der kan levere fleksibilitet. Det kan fx være ventilations- og køleanlæg, solcelleanlæg, ladestandere, batterier eller køle- og varmepumper. Den anden hovedaktør er Siemens. Med vores store tekniske knowhow kan vi beregne den fleksibilitet, som de forskellige anlæg kan levere, uden at det går udover deres levetid eller går på kompromis med komforten i bygningen. Siemens udbyder den beregnede fleksibilitet til Energinet, og ved accept af bud sørger vi for at regulere de tekniske anlæg, så de understøtter det offentlige elnet. 

Reelt består en VPP af en række cloudbaserede softwareløsninger og algoritmer, som kan regulere de tekniske anlæg, forudsige fleksibilitet, justere efter forudsigeligt behov, åbningstider, vejrudsigter, produktion mv.
Disse kan desuden aggregere fleksibilitet fra mange lokationer eller anlæg, udbyde fleksibilitet på Energinets day-ahead-markeder, modtage og acceptere tilbagemeldinger om vundne bud, aktivere anlæg ved behov for fleksibilitet, samt håndtere de finansielle transaktioner.

Den danske elproduktion skal være CO2-neutral i 2030. Men hvordan bliver den det? En vigtig del af løsningen opnås ved en fortsat udbygning af vind- og solenergi. Men disse anlæg er også kendetegnet ved en volatil og uforudsigelig produktion, der sætter nye krav til balanceringen af produktion og forbrug for at opretholde forsyningssikkerheden. Det er her, virtuelle kraftværker har sin store berettigelse. De kan blandt andet stabilisere vores forbrug og udjævne spidsbelastningsperioder, så den størst mulige andel kan komme fra vedvarende energi. Virtuelle kraftværker er med andre ord med til at sikre, at vi minimerer CO₂-udledningen og øger forsyningssikkerheden i elnettet.

Hvor man tidligere har kigget på produktionssiden, når elnettet var under pres, så kigger man med virtuelle kraftværker på, hvordan vi på forbrugssiden kan opnå både økonomiske og miljømæssige besparelser med fleksibilitet.

Mange virksomheder arbejder i forvejen med at energieffektivisere deres bygninger eller produktion, og virtuelle kraftværker er et yderligere tiltag, der ligger i naturlig forlængelse af de eksisterende indsatser eller planer. For private bygningsejere og virksomheder kan virtuelle kraftværker nemlig være en ny indtægtskilde, fordi de bruger de tekniske anlæg smartere og dermed kan levere fleksibilitet til elnettet. En anden fordel ved at indgå i energisystemet er, at bygningens tekniske installationer opgraderes og digitaliseres. Det er med til at skabe gennemsigtighed på drift og forbrug, hvilket i mange tilfælde er en øjenåbner, der giver grobund for yderligere optimering af energiforbruget. Her er de vigtigste fordele ved virtuelle kraftværker:

  • Betaling via fleksibilitetsydelser
  • Energibesparelser gennem energirenovering og optimering af forbrug
  • Reduktion af udgifter til vedligehold
  • Reduktion af CO₂-udledningen
  • Klargøring af område til fremtidige investeringer, såsom ladestandere

Stort set alle bygninger eller anlæg kan blive et virtuelt kraftværk, hvis de opfylder følgende tre kriterier:

  • De tekniske anlæg skal kunne styres digitalt
  • Der skal være mulighed for fleksibelt forbrug i kortere perioder
  • Bygningen skal have en vis størrelse og et vist energiforbrug, fx fra ventilationsanlæg, varmepumper, solceller eller ladestandere 

Større offentlige institutioner, som uddannelsesinstitutioner og hospitaler, er oplagte kandidater til at blive virtuelle kraftværker og det samme gælder for produktionsvirksomheder, indkøbscentre, kontordomiciler og andre store, privatejede bygninger.

 

Principielt kan enheder helt ned på køleskabsstørrelse dog levere fleksibilitet. Men her skal der rigtigt mange til, før det gør en forskel, og omkostningerne til at aggregere så mange små enheder kan ikke svare sig.

Investeringsfordele

En ny indtægtskilde for bygningsejeren

Virtuelle kraftværker er en investering i et bæredygtigt energiforbrug, men det er også en økonomisk gevinst for bygningsejerne, fordi man med et digitalt styret forbrug kan tjene penge på at levere ydelser til energiselskaberne. På den måde er det et oplagt yderligere tiltag sammen med de eksisterende indsatser eller planer om energieffektivisering. Med et virtuelt kraftværk kan man opnå mærkbare økonomiske besparelser – helt uden at gå på kompromis med komforten i bygningen.

Hvad ændrer sig i bygningen, når den bliver et virtuelt kraftværk?

Dem, der opholder sig i bygningen, oplever umiddelbart ingen forandring. Når en bygning bliver til et virtuelt kraftværk, sikrer Siemens, at de tekniske anlæg fortsat drives efter forskrifterne, og at oplevelsen af at være i bygningen er den samme. I de fleste større bygninger kan energiforbruget nemlig godt skrues ned i minutter eller sekunder på bestemte tidspunkter på dagen, uden at det går ud over virksomhedens primære formål, komforten eller temperaturen i bygningen.

Sådan tjener du penge på virtuelle kraftværker

Energinet udbyder fleksibilitetsydelser hver time, og hvis Siemens vinder udbuddet på vegne af en bygnings- eller virksomhedsejer, så bliver det virtuelle kraftværk honoreret for at stille fleksibilitet til rådighed. Det vil sige, at man sælger sin evne til at regulere forbruget (både op og ned) i et givet tidsrum, og bliver honoreret, uanset om fleksibiliteten ender med at blive aktiveret eller ej.

For langt de fleste bygningsejere er det ikke en stor investering at bringe bygningens tekniske anlæg på fleksibilitetsmarkedet. Det kræver blot, at Siemens leverer en cloudbaseret platform, der forbinder de tekniske anlæg med elnettet, og får adgang til at styre og regulere de tekniske anlæg. Denne opsætning af fleksibilitets- og styringsprincipper kræver en investering, der typisk er tjent hjem i løbet af 3-4 år.

Tænk ladestandere og solceller ind i dit virtuelle kraftværk

Fleksibiliteten i det virtuelle kraftværk kan komme fra andre kilder end bygningens varme- og ventilationsanlæg. Eksempelvis kan forbrugsfleksibilitet i solcelleanlæg, ladestandere til elbiler og systemer til energilagring være en god investering for virksomheder og bygningsejere. På samme måde som med varme- og ventilationsanlæg kan energien herfra stilles til rådighed. Jo flere tekniske anlæg du kan koble på dit virtuelle kraftværk, desto større fleksibilitet vil du kunne tilbyde Energinet. 

Siemens ekspertise sikrer korrekt implementering

Som virksomheds- eller bygningsejer er det let at indgå et samarbejde om et virtuelt kraftværk. Hos Siemens foretager vi løbende kontroller for at sikre, at energiforbruget er optimalt, og så leverer vi alle de påkrævede tekniske løsninger. Vores ekspertise inden for bygningsteknologi, microgrid, IoT, dataanalyse mv. er med til at sikre, at det virtuelle kraftværk bliver en succes, der giver økonomiske besparelser og understøtter den grønne omstilling.

Som virksomhed modtager I selv hele overskuddet af jeres fleksibilitetsydelser.

En ting man som bygnings- eller virksomhedsejer skal være opmærksom på, er, at jo mere digitalt styret elforbruget er, desto vigtigere er det, at informationssikkerheden er i top. Med vores løsninger sørger vi også for optimal sikkerhed i den kritiske infrastruktur, så I ikke løber nogen risiko, når bygningen bliver et virtuelt kraftværk. 

Hvad er Grid Edge?

Grid Edge gentænker måden, vi tænker energiforsyning og energiforbrug på, for at fremme forbrugsfleksibiliteten og øge andelen af vedvarende energi. Virtuelle kraftværker er således en del af Grid Edge teknologien og kan via decentraliserede løsninger bidrage til balanceringen af elnettet ved optimal udnyttelse af spillerummet mellem elnettet og forbrugeren.

Referencer og nyheder

Forbrugsfleksibilitet og virtuelle kraftværker fremmer en bæredygtig udvikling

Bliv inspireret af Siemens samarbejde med andre store bygninger og industrivirksomheder.

Kontakt

Vil du vide mere om virtuelle kraftværker og fleksibilitet for ejendomme og industri?