Distribuerade energilösningar viktiga för att påskynda övergången till hållbara elsystem

​Över hela världen genomgår elsystem en övergång från fossilbaserad till förnybar elproduktion. Det här skiftet kan uppnås på radikalt olika sätt. Resultaten från Kristina Hojckovás doktorsavhandling tyder på att decentraliserade lösningar, som smart-grid och off-grid-system, överträffar ett globalt super-grid-system.

​Vilka utmaningar fokuserar du på din forskning?

– Utformningen av ett elsystem som får sin energi från förnybara energikällor är fortfarande inte fastställd. Åsikterna om hur det ska ske skiljer sig kraftigt åt. En del tror att det förnybara elsystemet kommer att domineras av centraliserad global överföring (super-grid), vissa föreställer sig en framtid för lokal eldistribution (smart-grid), medan andra argumenterar för självförsörjning utan behov av ett konventionellt elnät (off-grid). Som en följd av detta byggs nätet av högspänningsledningar ut för att leverera el från storskaliga, avlägsna vindparker – och parallellt bygger lokala samhällen självförsörjande mikronät som tillhandahålls av småskaliga, förnybara energikällor och energilagring. Den främsta utmaningen som avhandlas i min forskning är utvecklingen av denna mångfald av konkurrerande systemlösningar som gör att politiska beslut och investeringsbeslut blir alltmer osäkra. Detta blir ett hinder för det brådskande behovet att få bort koldioxidutsläppen från elförsörjningen.

Med din forskning, hur försöker du bidra till att lösa detta?

– Jag förbättrar den befintliga kunskapen genom djuplodande fallstudier av verkliga projekt, som främjar olika sätt att bygga ett system utan koldioxidutsläpp. Dels den globala högspänningsöverföringen, super-grid, och dels experiment kring smart-grid i form av lokal, blockkedjebaserad elhandel direkt mellan användare, i Australien och USA. Dessa fallstudier visar på drivkrafterna och hindren för alternativa elsystemlösningar och på så sätt också för den övergripande riktningen för skiftet inom elsystemet.

Vilka är de viktigaste resultaten från studierna?

– De viktigaste resultaten, både för super- och smart-grid-systemen, är att det teknologiskt sett redan finns lösningar, men då mestadels i form av konceptuella och teoretiskt beräknade modeller. Den stora utmaningen i båda fallen är att omvandla den nya tekniken till verkliga lösningar, att testa och förbättra deras kapacitet. Min forskning visar att de främsta hindren handlar om politik och reglering. Avhandlingen belyser de särskilda flaskhalsar och strategier som särskiljer de olika systemen, vilket visar på deras chanser att bli den nya dominerande lösningen.

– Resultaten tyder på att skillnaden huvudsakligen ligger i förmågan att övervinna inlåsningseffekter på grund av regleringar, liksom vilka möjligheter det finns att genomföra experiment för att minska risken i investeringarna, och därmed visa vägen för de förändringar som är nödvändiga för alla koldioxidsnåla lösningar. Resultaten visar att med sin förhållandevis lilla storlek och små kapitalkrav så kan distribuerade lösningar i form av smart-grid- och off-grid-system överträffa utvecklingen hos super-grid-system. Möjligheten att realisera och testa distribuerade energiteknologier, utanför elmätaren och i kontrollerad miljö, gör att de här lösningarna för närvarande genomgår snabbare testcykler. Det påskyndar kunskapsbyggandet, utvecklar prestandan och minskar kostnaderna.

Vad hoppas du att din forskning kan leda till?

– Jag hoppas att min forskning kan utmana trångsynthet och stuprörstänkande kring elsystemets framtid. Jag hoppas också att den inbjuder till gemensamma åtgärder för att ta itu med avvägningar och okända element kring övergången. För praktiker och beslutsfattare kan kartläggningen av de alternativa framtidslösningarna och de empiriska resultaten ge vägledning kring hur vi kommunicerar och samtalar kring den komplexa vägen mot en framtid med låga koldioxidutsläpp.


Textsammanställning: Daniel Karlsson
 
Disputationen genomförs online den 26 november kl 10.00, länk via avhandlingens sida (lösenord: 349829)

Sidansvarig Publicerad: må 23 nov 2020.