Helhetslösningar som verktyg för att öka mängden förnybar elproduktion

Lars Nordström är professor i elkraftteknik vid Kungliga Tekniska Högskolan. Med nyfikenhet som drivkraft tar han sig an samhällsutmaningar för att öka mängden förnybar elproduktion.

Hej Lars Nordström! Berätta om din forskning.
– Jag arbetar med tillämpad forskning, som befinner sig i skärningspunkten mellan elkraftteknik, reglerteknik och kommunikationssystem. Att jag har hamnat just här beror mestadels på nyfikenhet: hur löser man bäst praktiska problem? Jag trivs bäst med att arbeta med helhetslösningar, där det inte är krävs mer än en vacker teori. Lösningarna måste fungera tillsammans i en helhet för att lösa ett problem i samhället.

Under åren har jag arbetat inom problem av lite olika slag. Dels inom övervakning och styrning av transmissionsnät, där det krävs metoder för snabb återkoppling och styrning för frekvens och spänningsstabilitet. Dels har jag arbetat med distribuerade styr-algoritmer för distributionsnät där målet är att säkerställa tillförlitlighet och snabb återställning efter fel, men även med framtida likströmsnät mellan vindkraftparker till havs. Ett tredje område, som är mer kundnära, är utmaningen inom att prediktera och styra flexibilitet hos elanvändare för att optimera drift och säkerhet i ett kraftsystem. En gemensam nämnare för samtliga områdena är att de kräver att man använder verktygen från flera olika ämnesområden för att hitta en lösning.

Lars Nordström, professor i elkraftteknik

Hur kopplar din forskning till allmänheten?  
– I ett längre perspektiv är den huvudsakliga målsättningen med min forskning att vi ska kunna öka mängden förnybar elproduktion från exempelvis sol och vind utan att stabiliteten och driftsäkerheten i elsystemet riskeras. De enskilda projekten kan ibland verka vara långt från detta mål, men det beror på att problemet är komplext och kräver lösningar på flera olika plan – både hos elanvändare och hos systemoperatörer som t.ex. Svenska kraftnät.

Vilka samhällsutmaningar finns i framtiden inom din forskning?
– På samhällsnivå finns en övergripande utmaning: hur ska vi kunna ställa om energisystemet tillräckligt, snabbt utan att riskera försörjningstryggheten? I vårt samhälle, liksom i större delen av västvärlden, finns ingen central planering av elsystemet, utan den är på olika sätt beroende av marknadsmässiga beslut kring investeringar. Här finns en grundläggande utmaning eftersom en säker omställning av energisystemet kan leda till kostnader och effekter hos aktörer som inte får motsvarande nytta. Det finns också en tröghet i utbyggnad och ombyggnad av stora tekniska infrastrukturer som exempelvis elsystemet som skapar extra problem. Prissignaler kan leda till kortsiktiga oavsedda effekter även om de på längre sikt ska leda fram till ett mer optimalt system.

Hur bidrar din forskning till dessa utmaningar?
– Jag hoppas kunna bidra på två sätt, dels med tekniska lösningar – eller åtminstone delar av dem – på problem som olika aktörer i elsystemet står inför. Tack vare den kunskap och de lösningar som vi tar fram i min grupp kan vi stärka dem att möta problemen med behov av mer och säkrare styrning och krav på snabbare återkoppling. Mitt angreppssätt, att använda nyfikenhet som drivkraft för att ta mig an industriella problem, kan förhoppningsvis leda till att jag lägger tiden på rätt problem.

Det andra sättet som jag hoppas kunna bidra på är genom deltagande i debatt och diskussion kring vilka möjligheter och utmaningar vi står inför i samhället, samt inte minst hur tekniken kan hjälpa till att lösa dem. Här blir ju min egen forskning bara en del – vi är ju trots allt många som bidrar till lösningarna.

Vad ger STandUP dig och din forskning?
– Den allra största nytta jag får ur STandUp är nätverket av duktiga kollegor som är aktiva inom olika delar av energi och elsystemet. Utbytet vid STandUP konferenser, och det nätverk som erbjuds är oerhört värdefullt för att få inspiration till nya ideér och samarbeten. Sedan är det såklart så att den finansiering som STandUP erbjuder möjliggör projekt som hade varit svåra att genomföra utan den långsiktighet som som STandUP kan erbjuda.