Beviljade projekt inom Framtidens elsystem

Här presenteras beviljade projekt från utlysningen: Framtidens fossilfria elproduktion för en hållbar elförsörjning
Projekten är sorterade på kraftslagen kärnkraft, solkraft, vindkraft och vattenkraft.

Projekt inom kärnkraft

Kärn- och vindkraft sociotekniska scenarier för Sverige

Projektet ska analysera teknologier och styrmedel som på ett realistiskt sätt kan öka Sveriges tillgång till fossilfri elektricitet och samtidigt säkerställa landets ekonomiska konkurrenskraft. Redan befintliga tekniska och ekonomiska modeller har identifierat möjliga kombinationer av fossilfria teknologier som kan tillgodose behovet av elektricitet samt uppfylla krav på klimatneutralitet.

Projektet syftar till att komplettera dessa modeller genom att främja forskning och från intressenter begära upplysningar gällande sociotekniska och institutionella incitament och hinder för kärn- och vindkraft.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 9 994 000 kronor

En ändamålsenlig tillståndsprövning av kärnkraften: det svenska genomförandet i ett internationellt perspektiv

Projektet ska öka kunskapen om hur den svenska tillståndsprövningen av kärnkraft kan utformas och genomföras på ett sätt som möjliggör framtida investeringar men samtidigt ställer höga krav på strålsäkerhet och miljöskydd.

Genomförandet bygger på en systematisk jämförelse av lagstiftningen i olika länder, och hur denna genomförs i anslutning till prövningen av nya (såväl stora som små modulära) reaktorer. Denna analys baseras på skriftliga källor samt intervjuer med företrädare för elbolag och tillståndsmyndigheter, samt leder till ökad förståelse hur länderna har hanterat de avvägningar och utmaningar som kan uppstå i samband med prövningen.

Projektet bidrar även med generiska riktlinjer som beskriver centrala aspekter på – och förutsättningar för – en lagstiftning som möjliggör nya investeringar men utan att tumma på strålskydd, miljöskydd och medborgarsamverkan.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Luleå tekniska universitet
• Beviljat stöd: 2 974 790 kronor

AMTVINE 2023 - Verifiering av avancerad materialteknik för implementering i kärnenergi

Additiv tillverkning (AM) och Accident Tolerant Fuel (ATF) är två innovativa områden som är under intensiv utveckling och förväntas ge stora fördelar för nuvarande och framtida kärnkraftsreaktorer. Trots att de omfattar väsentligt olika typer av material och tillverkningstekniker delar de båda ett gemensamt behov av omfattande verifiering före fullskalig utbyggnad i dagens lättvattenreaktoranläggningar (LWR) och i framtida reaktorer, inklusive småmodulära reaktorer (SMR) där de förväntas spela en nyckelroll.

Detta projekt för verifiering av avancerad materialteknik för implementering i kärnenergi (AMTVINE) är ett ramverk för flera arbetspaket som är inriktade på specifika aspekter av verifiering av additivt tillverkade rostfria stål och belagda material under normal drift i lättvattenreaktorer. Projektet omfattar unik undersökning och testning av de första bränslematerialen i sitt slag efter drift i lättvattenreaktorer.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 19 399 503 kronor

Plattform för kärntekniska material

Plattformen för kärntekniska material (NuMaP) föreslås som ett innovationsfrämjande, aktuellt och kritiskt nationellt projekt som kan svara på flera utmaningar i den svenska elektrifieringsprocessen. Säkerhet, ekonomi och hållbarhet inom kärnkraftsindustrin beror på de material som används för de kritiska komponenterna. För dagens reaktorer är effektivitet och långsiktig drift viktiga utmaningar. För den framväxande industrin som innefattar avancerade reaktorer, är materialforskning den möjliggörande kraften som driver innovation och öppnar nya möjligheter.

NuMaP kommer att samla forskare och industri från hela landet som arbetar med kärntekniska material under ett gemensamt paraply och etablera en inkluderande miljö som kommer att främja välbehövlig kompetensuppbyggnad, spännande forsknings- och innovationsresultat, offentlig samverkan, samt hög vetenskaplig såväl som samhällelig påverkan. NuMaP kommer att spela en viktig roll för att förbereda Sverige för sin fossilfria framtid.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 39 046 090 kronor
  
  

Akademi och industri i samarbete för framtida fusionsenergi

Syftet med projektet är att utveckla en design av en högupplösande neutronspektrometer (HRNS) för den internationella fusionsanläggningen ITER, med mål att utveckla fossilfri energi baserad på kärnfusionsreaktioner. HRNS ger viktig information om hur effektivt bränslet används i en fusionsreaktor och bidrar på så sätt till arbetet med att lyckas producera el från fusionskraft under andra hälften av detta sekel.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 7 636 201 kronor
  
  

Kommunikation kring små modulära reaktorer (SMR) - Mediebilder, opinioner och perspektiv på SMR i Sverige (akronym: KOSMR)

Projektet ska bidra med ny kunskap om mediebild, opinioner om små modulära reaktorer (SMR) samt olika aktörers perspektiv och inställningar. Med denna kunskap kan kommunikationsstrategier utvecklas som kan bidra med rimliga förväntningar och skapa förutsättningar för dialog mellan aktörer med olika inställning.

Projektet utgår från att kommunikation är betydelsefullt för involvering och inkludering och att det bör ske tidigt snarare än i efterhand för att vara hållbart. Projektet är uppdelat i tre arbetspaket med fokus på att analysera den framväxande bilden av SMR i medier och de aktörer som deltar i att forma bilden samt att undersöka både medborgaropinionen och centrala aktörers värdering och acceptans av SMR.

Dessutom ska projektet utveckla kommunikationsstrategier för inkludering av olika intressenter i ett tidigt skede av processen och därigenom skapa förutsättningar för en socialt hållbar process. 

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Lunds Universitet
• Beviljat stöd: 3 878 132 kronor
  
  

Ett resilient energisystem: Vilken roll kan kärnkraft och förnybart spela?

Såväl kärnkraft som sol och vindkraft introducerar viktiga osäkerheter i elsystemet. Sol och vind är väderberoende, och gynnas av långväga transmission som ibland inte fungerar. Kärnkraft, å andra sidan, har mycket osäkra kostnader, och stängs ibland plötsligt ner av säkerhetsskäl. Till detta kommer generell osäkerhet för elsystemet runt exempelvis framtida gaspriser.

Tidigare har denna typ av osäkerheter inte beaktas på ett rimligt sätt i analyser. I detta projekt används robust optimering för att systematiskt undersöka hur ett energisystem kan utformas så att olika osäkerheter beaktas. Projektet bidrar med policy-relevant kunskap om avvägningen mellan kärnkraft och solv och vind för ett robust energisystem.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 5 470 000 kronor

De framväxande fissions- och fusionsteknologiernas innovationssystem

Etablerad kärnkraftteknik begränsas idag av långa byggtider, höga initiala kostnader, långsamt lärande och politisk risk. Små modulära reaktorer (SMR) kan potentiellt öppna en ny utvecklingsbana för fissionsreaktorer, och fusion skulle kunna öppna ett helt nytt område för innovation och industriell utveckling. För att förverkliga sådana visioner måste inte bara tekniska problem lösas. Även en bred uppsättning ekonomiska och institutionella hinder relaterade till utvecklingen av nya värdekedjor behöver hanteras.

Detta doktorandprojekt på Chalmers, i samarbete med RISE, tillämpar ramverket för teknologiska innovationssystem (TIS) för att identifiera hinder och drivkrafter i olika delar av de framväxande sociotekniska systemen kring SMR-teknik och fusionsreaktorer i syfte att ge insikter och överblick till beslutsfattare i politik och industri.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 4 639 466 kronor

Förbättring av osäkerhetspropagering för att öka effektiviteten hos framtida kärnreaktorer

Projektet kommer i första hand att vara till nytta för utvecklingen av fjärde generationens reaktorer. Specifikt kommer vi att undersöka små modulära smältsaltkylda eller blykylda reaktorer. Resultaten kommer att möjliggöra en bättre utbränning av kärnbränsle och optimerad reaktordrift eftersom en välgrundad osäkerhetspropagering kommer att tillåta mindre konservativa antaganden vid beräkning av säkerhetsmarginaler.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 5 291 965 kronor
  
  

Samverkansplattform för förverkligandet av fusionsenergireaktorer

Utformningen och optimeringen av fusionskraftverk kommer i hög utsträckning förlita sig på prediktiva modelleringsverktyg. Projektet ska utveckla en samverkansplattform för att utveckla och validera de modeller och verktyg som behövs för kraftverksdesign och integrera dessa i ”state of the art” modelleringsramverk. Fokus är på integrerade modeller och diagnostik för plasmahärden, kantplasmat och växelverkan med omslutande väggar - områden där svenska forskare är ledande.

Projektet bygger på modellerings och simuleringsverktyg som tagits fram under forskning vid de stora europeiska experimenten och från acceleratorbaserad materialanalys vid Tandemlaboratoriet. Forskningsplattformen kommer underlätta forskningssamarbeten, anordna seminarier och utbildning för doktorander för att ge en bred utbildning inom forskning och utveckling inom fusionsområdet med syfte att utbilda nästa generation av experter på fusionskraftverk för den privata och offentliga sektorn.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola 
• Beviljat stöd: 26 923 542 kronor
  
  

Digital tvilling av reaktorinneslutningars betongkonstruktioner - ett verktyg för teknisk förvaltning under långtidsdrift

• Koordinator: Energiforsk AB
• Beviljat stöd: 8 257 800 kronor
  
  

Ytbelagda kärnbränslestavar

Syftet med projektet är att utveckla hårda och slitstarka beläggningar som motstår bränslerelaterade fel under drift och därigenom förbättrar kärnkraftverks driftseffektivitet. En stor utmaning är att hitta beläggningar som kan både motverka skräpnötning (föremål i vattnet som orsakar nötning), och överlever under svåra bestrålnings- och oxidationsförhållanden. Den övergripande visionen är att förbättra funktionaliteten och säkerheten hos bränslestavar för dagens och morgondagens kärnkraft.

Genom att förebygga korrosionsangrepp och förbättra motståndskraften mot nötning strävar projektet efter förbättrad säkerheten i alla led, under normaldrift, vid transienter och möjliga olycksfall, samt under transport såväl som mellan- och slutlagring.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Linköpings Universitet
• Beviljat stöd: 9 997 209 kronor
  
  

MÅSTE (Multidisciplinära Åtaganden för Sveriges gen-IV Teknologi och Expertis)

Projektet ska komplettera de redan existerande kompetenscentren inom kärnvetenskap i Sverige, ANITA och SOLSTICE genom ett mer holistiskt perspektiv med ett tydligt fokus på hållbar elproduktion även ur ett resursperspektiv genom att använda Gen IV systemet. Detta syftar till hållbarhet och säkerhet genom återvinning av använt kärnbränsle vilket har en stor attraktionskraft i den yngre generationen.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 49 173 231 kronor
  
  

Kärnkraftens möjligheter att bidra till ett hållbart och robust energisystem

Projektet ska undersöka kärnkraftens roll i ett energisäkert och fossilfritt samhälle och ska utvärdera olika scenarion där svensk energi, industri och ekonomi ingår. Det görs dels av en övergripande del som ska beskriva helheten för hållbar kärnkraft och potentiella målkonflikter i energisystemet.

Dels har projektet tre fokusområden som ofta lyfts fram som de mer kritiska och därför kommer att studeras mer ingående:
1) Geopolitiska konflikter, där energikris och krig på kort tid ritat om förutsättningarna
2) Tidsperspektiv - långa ledtider påverkar kärnkraftens roll i energiomställningen
3) Finansiering - osäkerhet i omvärlden och marknadens uppbyggnad påverkar omställningstakten.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Energiforsk AB
• Beviljat stöd: 14 919 845 kronor
  
  

Här presenteras beviljade projekt från utlysningen: Bidra till utvecklingen av en resilient och trygg elförsörjning

Ökad resiliens i framtidens elsystem med hög andel kraftelektronik

Projektet ska utreda hur förändringar av elsystemets egenskaper, till exempel lägre svängmassa och kortslutningseffekt, påverkar framtidens resiliens samt att förbättra den genom nya metoder för styrning (såsom spänningsreglering, felströmsinmatning och grid-forming) för att upprätthålla driftsäkerheten vid svåra påfrestningar. Målet med projektet är att: öka kunskapen i branschen hur resiliensen i elsystemet påverkas av energiomställningen, utveckla nyckeltal för övervakning av elsystemets robusthet (resiliens) samt utveckla styrning och automatisering av omriktare för ökad resiliens i olika systemdrifttillstånd.

• Koordinator: Uppsala Universitet
• Beviljat stöd: 4 428 417 kr

Skadliga interaktioner vid spänningsreglering i aktiva distributionsnät

Projektets fokus ligger på modellering och karakterisering av interaktionerna, samt utveckling av metoder för analys av dessa. Utifrån analysen kommer projektet föreslå lösningar på hur man kan implementera nya spänningsregleringsstrategier i aktiva distributionsnät samtidigt som man undviker risker för skadliga interaktioner.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 5 999 249 kr
  
  

Förbättra motståndskraften och säkerheten hos det befintliga elnätet via ett elfordonsbaserat "virtuellt" elnät

Projektet ska undersöka möjligheterna med att använda vehicle-to-grid (V2G) och distribuerade förnybara energiresurser och batterilager för att leverera el till platser med kritisk infrastruktur vid kriser som orsakar både korta och långa strömavbrott. Elbilars rörelsemönster kommer att studeras och både passiv och aktiv leverans av el via elbilars mobilitet kommer att beaktas, där med passiv leverans menas att elbilsägaren inte bryter sitt vanliga rörelsemönster. Projektet kommer att utveckla ett energihanteringssystem för ödrift av denna typ och ta fram och analysera affärsmodeller kring detta.

• Koordinator: Högskolan Dalarna
• Beviljat stöd: 2 606 000 kr
  
  

Transdimo - Transienter för diagnostik och övervakning av kraftkomponenter

Projektet går ut på att utveckla teknik och metodik som kan användas för att utföra övervakning och diagnostik på utrustningar i elnätet genom att nyttja olika typer av transienta påkänningar som stimuli eller input. I ett första steg avser forskningen att fokusera på krafttransformatorer, shuntreaktorer och deras genomföringar då de utgör en av de viktigaste, dyraste och mest kritiska utrustningen i elnätet. Forskningen kommer att fokusera på att utveckla teknik och metoder som kan anslutas med utrustningen i drift och som kan förbli ansluten till icke spänningsförande del under lång tid. De förväntade resultaten kan indikera om det föreligger förhöjd felrisk.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 3 979 395 kr
  
  

Resilient Electricity Supply in Sweden: Towards a National Crisis Energy system (RESISTANCE)

Projektet ska undersöka minimibehov av el samt beteendemässig respons hos människor vid energikris. Projektet inkluderar även rums- och tidsanalys av var tillgång och efterfrågan av el för närvarande inte skulle matcha för olika krisscenarier. Resultaten kan visa på vilka delar av det nationella elnätet som behöver ökat skydd och redundans samt ge kunskap kring människors beteende och vilja att anpassa sin elkonsumtion vid energikris.

• Koordinator: Försvarshögskolan
• Beviljat stöd: 5 979 833 kr
  
  

Transient stabilitet vid ökad andel förnybar elenergiproduktion

Projektet syftar till att öka kunskapen om hur de kommande förändringarna kommer att påverka den transienta stabiliteten i kraftsystemet och hur de nya produktionskällorna och den ökade mängden HVDC anslutningar aktivt kan bidra till att förbättra den transienta stabiliteten.

• Koordinator: Högskolan Väst
• Beviljat stöd: 4 370 103 kr
  
  

Energiomställningens inverkan på spänningsstabiliteten i det svenska kraftsystemet

Projektet syftar till att öka kunskapen om hur energiomställningen med nya produktionskällor, ny förbrukning, utbyggda nät och kraftigt varierande effektflöden i nätet kommer att påverka spänningsstabiliteten i kraftsystemet och hur de nya produktionskällorna aktivt kan bidra till att öka spänningsstabiliteten.

• Koordinator: Högskolan Väst
• Beviljat stöd: 4 370 103 kr
  
  

Batterilagrens roll i framtidens fossilfria beredskapsåtgärder

Projektet ska undersöka möjligheten att använda batterilager, som under normaldrift nyttjas för att delta på svenska kraftnäts stödtjänstmarknad, till att även verka som beredskapsåtgärd. Hypotesen är att vid ett nationellt strömavbrott kan kvarvarande energi i batterilagret nyttjas som reservkraft. Hur förutsättningarna ser ut för ö-drift med hjälp av batterilagret i kombination med småskalig förnybar elproduktion kommer också att undersökas.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 4 063 674 kr
  
  

COLA: Cyberrisker orsakade av en flexibel elmarknad och vad man kan göra åt dem: Fallstudie av ö-drift

Projektet ska studera hur cyberattacker mot uppkopplade produkter för elanvändning och elproduktion (exempelvis batterier, värmepumpar, solceller, laddinfrastruktur och fastigheter) kan orsaka störningar på elnätet genom att undersöka inverkan av cyberhot på ett avgränsat elsystem (energiö).

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 5 514 000 kr
  
  

Här presenteras beviljade projekt från utlysningen: Bidra till utveckling av framtidens flexibla elsystem

Sektorkoppling och verksamhetsforskning för miljömässig hållbarhet (SCORES): Effekter på klimatutsläpp, energipriser och ekonomisk nytta som en följd av Nordens energiomställning 

Projektet berör frågeställningar kring ökat elbehov inom bland annat stålproduktion (vätgas) och nya industrier (tillexempel batteriproduktion), samspel med intermittent förnybar elproduktion samt värmesektorn. Transmission är en till viktig aspekt som modelleras.

Projektet undersöker möjliga oväntade och oönskade effekter av denna omställning och hur fler marknadsdeltagare ska kunna och vilja bidra till omställningen. Policyrekommendationer som ska motverka målkonflikter är del av resultaten.

• Koordinator: Stockholms universitet 
• Beviljat stöd: 4 949 380 kronor 
  
  
  

Frigörande av nätkapacitet och flexibilitet utifrån simulerad aggregerad solkraftsproduktion som tar hänsyn till individuella systems orientering

Projektet går ut på att utvärdera hur nyligen utvecklade fjärranalys- och maskininlärningsmodeller, som ger ny kunskap om alla solcellsanläggningars exakta plats och orientering inom ett område, kan skapa värde för elnätsägare och aggregatorer.

Utifrån denna nyförvärvade kunskap kommer aggregerad total producerad historisk solkraft kunna simuleras, och med denna data kan den faktiska utjämningseffekten kvantifieras. Projektet kommer även ligga till grund för utformning av förslag på mekanismer som ger incitament till lokal flexibilitet via en aggregator.

• Koordinator: Becquerel Sweden AB 
• Beviljat stöd: 1 629 816 kronor 
  
  

iEVsFLEX: Integrering av e-mobility i elnätet för hög flexibilitet genom AI och digitalisering 

Projektet ska svara på hur flexibilitetspotentialen i transportsektorn från både stora och små aktörer ska kunna maximeras samtidigt som alla parter (privata, kommersiella, industriella, distributionssystemoperatörer, aggregatorer) kan dra nytta av flexibiliteten.

Projektet ska även svara på hur elfordons flexibilitet skulle kunna mildra effekterna på den begränsade nätkapaciteten och samtidigt öka den gröna elektrifieringen av transportsektorn.

• Koordinator: Mälardalens Universitet 
• Beviljat stöd: 8 470 810 kronor 
  
  

Flexibel fjärrvärme: Ökade möjligheter för fjärrvärmebolag att agera på balansmarknaderna 

Projektet ska besvara vilken roll och vilket värde fjärrvärmen kan bidra med på flexibilitetmarknaderna ur ett systemperspektiv genom energisystemmodellering.

Det ska även bidra till att öka fjärrvärmebolagens möjligheter och vilja att agera på balansmarknaderna genom att utveckla och verifiera en verktygsprototyp som beräknar den information fjärrvärmebolag i dag saknar för att vara aktiva på marknaderna.

• Koordinator: IVL SVENSKA MILJÖINSTITUTET AB 
• Beviljat stöd: 3 270 713 kronor 

Acceptansgräns för ny produktion och förbrukning i transmissionsnät med flexibilitetslösningar 

Projektet ska vidareutveckla den nuvarande metoden för beräkning av begränsningar i att ta emot ny förbrukning och produktion. Den nya metoden kommer att kunna tillämpas för flexibla transmissionsnät.

För att illustrera metoden kommer ett realistiskt och verklighetsnära exempelnät, med tre olika flexibilitetslösningar (dynamisk belastningsförmåga, stokastisk driftsäkerhet och flexibilitetsmarknader) att tas fram.

• Koordinator: Luleå tekniska universitet
• Beviljat stöd: 5 996 208 kronor 
  
  

Hemmens roll i ett automatiserat elnät - ett normkritiskt perspektiv 

Projektet ska med hjälp av designforskning genomlysa maktstrukturer i hemmet och hur de i sin tur påverkar målkonflikter mellan ekologisk och social hållbarhet. Projektet ska bland annat undersöka hushållens upplevelse av smart teknik och smarta styrsystem.

• Koordinator: Kungliga tekniska högskolan
• Beviljat stöd: 7 659 374 kronor 
  
  

Säkra energigemenskaper: Skyddad datainsamling och datadelning för efterfrågeflexibilitet på Dansmästaren

Projektet ska utveckla ett ramverk för hantering av mikronät baserat på personaliserbara belastningsmodeller tillsammans med integritetsbevarande maskininlärningsmetoder. Den föreslagna metoden kommer att demonstreras på Dansmästaren, ett mikronät och testbädd för forskning i Uppsala, Sverige.

Mikronät bidrar till efterfrågeflexibilitet genom att förena ägare av elektriska fordon, hushåll, företag och mikroproducenter i energisamhällen. Dock kräver flexibilitetshantering av sådana mikronät att en heterogen grupp av producenter och konsumenter delar privata data, vilket är problematiskt ur integritets- och cybersäkerhetssynpunkt.

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 8 967 975 kronor 

Fyrbodal för framtidens flex 

Projektet avser att ta fram kunskap, verktyg och metoder för främjande av flexibilitet inom lokal och delregional samhällsplanering. Detta genom att utveckla och testa modeller, metoder och processer för flexibilitetslösningar i befintlig infrastruktur, verksamhet, industri och bebyggelse.

Projektet kommer att bidra till nya flexibilitetslösningar inklusive samhällsmodeller.

• Koordinator: Innovatum Progress AB 
• Beviljat stöd: 4 859 899 kronor 
  
  

Potential, värde och målkonflikter för nya flexibilitetsresurser 

Projektet ska analysera olika aktörers incitament, hur olika användningsområden för flexibilitet samspelar samt vilka målkonflikter som finns mellan dessa.

Projektet förväntas bidra med ny kunskap, underlätta investeringsbeslut och analyser, frigöra mer flexibilitet till elsystemet samt bidra till att flexibilitetsresurser utnyttjas mer effektivt.

• Koordinator: Power Circle AB 
• Beviljat stöd: 1 626 571 kronor 
  
  

Ökad flexibilitet med optimerad styrning av energiresurser i lokala energisystem 

Projektet ska undersöka hur användningen av energiresurser i lokala energisystem kan optimeras utan avkall på försörjningstrygghet eller leveranskvalitet.

Resultaten förväntas kunna bidra till utveckling av produkter med optimerad styrning av energiresurser och för utveckling av effektiva styrmedel och marknadsmodeller för ökad flexibilitet i elsystemet.

• Koordinator: Luleå tekniska universitet
• Beviljat stöd: 8 972 148 kronor 
  
  

Elbilars potential att bidra med frekvensreglering 

Projektets ska studera och kvantifiera individuella elbilisters praktiska möjligheter och ekonomiska förutsättningar för att upplåta sina batterier till frekvensreglering genom vehicle-to-grid (V2G).

Med hjälp av V2G öppnas nya möjligheter för att på ett resurseffektivt sätt balansera elnätet med hjälp av den snabbt växande elbilsflottan. Potentialen är dock beroende av att elbilister upplåter sina batterier till frekvensreglering och här finns flera osäkerheter kring praktiska möjligheter, ekonomisk lönsamhet och risker för att batteriet slits.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB 
• Beviljat stöd: 3 244 725 kronor

SågFlex - elflexibilitet på sågverk 

Projektet ska ge sågverk och leverantörer kunskap om hur de tillsammans kan bidra till utveckling av framtidens flexibla elsystem. Detta behövs för att sänka tröskeln för sågverk att erbjuda flexibilitetstjänster i elnätet. Projektet kommer visa hur sågverk kan använda ellagringstekniker, flexibilitetstjänster och avancerad digitalisering för att möjliggöra förbättrad produktionsplanering och därmed reducera sina eleffektkostnader.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB 
• Beviljat stöd: 3 393 000 kronor 

Här presenteras beviljade projekt inom utlysningen: Bidra till kunskaps- och kompetensutveckling för framtidens elsystem

Multiportsomriktare att förstärka lokalnäts försörjningstrygghet och nätstyrka
Projektet ska identifiera nyckelfaktorer som hindrar tillämpningen av förnybara generatorer under ö-drift och svaga elnätanslutningar. Projektet kommer även att utveckla strategier för att övervinna hinder genom att använda en så kallad multiportsomvrikare, som kan underlätta driften av de förnybara generatorerna genom att omdirigera flexibel effekt tillgänglig från ett närliggande elnät. På detta sätt kan kraven på energilagringar minskas. Resultaten kommer att verifieras ytterligare i en Power Hardware-in-the-Loop experimentell setup.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 3 238 000 kronor
  
  

DC konduktivitet i polyolefiner – Förbättrade  kraftkondensatorer och högspänningskablar för en hållbar användning av elektrisk energi
Projektet ska utveckla förbättrade simuleringsmodeller för konduktivitet i polyolefiner. Med förbättrade isolationsmaterial kan man använda högre spänning i kablarna vilket ger lägre förluster. Det ger också högre energidensitet i kondensatorerna vilket ger kompaktare ventilhallar. De nya simuleringsmodellerna kommer att öka utvecklingshastighet och tillverkning av nya polyolefiner med lägre miljöpåverkan, samt förståelsen hur dessa fungerar som HVDC isolation.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 6 000 000 kronor
  
  

Utvärdering av den första facilitet för agrovoltaiksystem i Sverige för att jämföra kommersiellt tillgängliga agrovoltaikteknologier - MATRIX
Projektet ska utveckla den första experimentanläggningen för agrovoltaiska system i Sverige för att jämföra kommersiellt tillgängliga agrovoltaiska teknologier. Projektet kommer att generera en databas, för Sverige och världen över, där man ser effekterna av olika agrovoltaiska konfigurationer på mikroklimat, solcellsproduktion och växtodling. Detta kommer att göra det möjligt att utveckla verktyg för simulering, optimal design och drift av agrovoltaiska system. Projektet kommer att utveckla en demonstrator av agrovoltaiska styrsystem utrustade med solspårare.

• Koordinator: Mälardalens Universitet
• Beviljat stöd: 5 984 073 kronor

Perovskit/organiska tandemsolceller för framtidens elsystem
Projektet ska öka kunskapen och bidra till utvecklingen av tandemsolceller baserade på organiska material och perovskitmaterial. Projektet kommer att utforska möjligheter att öka verkningsgraden och minska förlusterna med hjälp av att bland annat variera bandgap och komposition samt med spiro-OMeTAD som håltransportlager.

• Utförare: Linköpings Universitet
• Beviljat stöd: 6 000 000 kronor
  
  

Energilagring för nätstöd och priming av förnybara energiapplikationer baserade på natriumjonbatterier
Projektet ska studera prestanda och livslängd hos ett nytt natriumjonbatteri samt dess användning för stödtjänster i elnätet. Projektet är uppdelat i tre kopplade delstudier; prestanda och livslängdsprovning, modellutveckling och utvärdering för användande som ellager för elnät. Inom projektet kommer testprotokoll och lastcykler utvecklas. Parallellt kommer två olika modeller, utvecklade för litiumjonbatterier, appliceras och utvärderas för natriumjonbatterier. Projektet är ett samarbete mellan Chalmers och företagen Altris och Nortical.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 6 000 000 kronor
  
  

Intelligent och multifunktionell styrning i framtida effektomvandlardominerade nät
Projektet ska utnyttja AI och djup förstärkningsinlärning, för att uppnå adaptiv och multifunktionell reglering av omvandlare, för att säkra hållbara elnät med en hög andel förnybar energi.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 4 057 337 kronor
  
  

Utvärdering av kapacitetsbegränsningar i det svenska låg- och mellanspänningsnätet vid ett helt förnyelsebart elsystem
Projektet ska utveckla en nätverksmodell över hela Sveriges låg-, mellan- och högspänningsnät. Nätverksmodellen är unik genom att den inte kräver någon känslig information om dagens elnät, samt dess geografiska täckning (hela Sverige). Ett mål är också att använda modellen utanför projektet då vi sett att det finns ett mycket stort intresse bland elnätsbolag, fordonstillverkare, Göteborg stad och myndigheter.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 3 106 250 kronor
  
  

FlexGEN - Next Generation Advanced Flexible Biomass Power Plants
Projektet ska analysera en lösning där en kondenssvans med lämpligt ventilarrangemang och en värmesänka införs till kraftvärmeverket för att uppnå flexibelt förhållande mellan kraft- och värmeproduktion, det vill säga där kraft och värme är mer oberoende av varandra med snabb reglering. Bränslelagret vid anläggningen erbjuder ett kostnadseffektiv, robust energilager med potential till lågt klimatavtryck. Projektet kommer att drivas som ett forskningsprojekt med industrianknytning där flera företag medverkar aktivt i projektet.

• Koordinator: Lunds universitet
• Beviljat stöd: 5 999 000 kronor
  
  

Ett robust energisystem i Sverige och Europa
Projektet ska utveckla en metod för att systematiskt undersöka hur ett energisystem som är robust under oförutsedda händelser, som mycket höga bränslepriser, brott på transmissionsledningar och extrema väderhändelser, kan utformas. Projektet bidrar med policy-relevant kunskap om betydelsen av nationell kontroll över produktionskapacitet och beroende av import av el och bränslen.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 5 951 000 kronor
  
  

Realtidövervakning och bedömning av rotorvinkelstabilitet
Projektet ska övervaka och förutsäga rotorvinkelstabilitet genom att tillämpa lämpliga algoritmer baserade på PMU-data i realtid. De använda/utvecklade metoder i projektet kan integreras i ett nordiskt varnings- och skyddssystem (NEWEPS).

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 1 467 000 kronor
  
  

Ett frekvensbaserat analysverktyg för att utvärdera stabilitetsmarginalen i omriktardominerade elkraftsystem för att förbättra integrationen av förnybara energikällor
Syftet med projektet är att utveckla ett frekvensbaserat analysverktyg för att undersöka och bedöma stabiliteten i omriktar-dominerade elkraftsystem. Genom att dra full nytta av frekvenskaraktäristiken för sammankopplade delsystem, kan den föreslagna metoden förutsäga den övergripande systemstabiliteten vid olika nät-scenarier.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 4 553 000 kronor
  
  

Kostnadseffektiv resiliens i distributionsnät
Projektet ska möjliggöra att flexibla resurser, till exempel batterilager, som används för att tillhandahålla marknadsbaserade systemtjänster automatiskt bistår till att säkra elförsörjningen. Projektet ska även utveckla autonoma kontrollstrategier som avväger risken för elavbrott mot nyttan av att resurserna tillhandahålls på marknaden. Projektet genomförs som ett doktorandprojekt vid KTH i samarbete med Plexigrid och Vattenfall som tillhandahåller system och resurser för att validera lösningarna.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 3 425 550 kronor
  
  

Systemvärn för ökad överföringskapacitet
Projektet har fokus på ökad kunskap om systemvärn som del av “smarta transmissionsnät” och syftar till en tillförlitlig och driftsäker ökning av kapaciteten i existerande elnät. Detta bidrar till att jämna ut elpriserna. Projektsamarbetet mellan RISE, KTH och LTH, omfattar en referensgrupp representerande nordiska transmissionsföretag, svenska regionnätbolag och teknikleverantör. Denna ger avnämarna direktkontakt med projektet som i sin tur får tydliga kanaler för spridning av kunskap och kompetens. En väletablerad kraftsystemssimulator kommer att användas för samspel med nätbolagen, som del av resultatspridning och nyttiggörande.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 5 980 100 kronor
  
  

Vindkraft med spännings-, frekvensstöd och ö-drift: demonstration av nya metoder i verklig drift
Projektet ska utveckla, undersöka och demonstrera vindkraftens förmåga att vara en aktiv deltagare i att producera inte bara förnybar elektrisk effekt, utan också stödtjänster, till det svenska elnätet. Målet med projektet är att fler vindkraftverk och fler aktörer bidrar med stödtjänster till elnätet och att försörjningstryggheten hos det svenska elsystemet därmed ökar.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 5 710 000 kronor
  
  

Lösningar för styrning och hårdvara för likströmsnät som möjliggör hållbar expansion av förnybar el
Projektet ska undersöka effektelektroniska lösningar som är lämpliga för maskade likströmsnät. Den föreslagna lösningen kommer också att verifieras experimentellt med en nedskalad prototyp. Projektet bidrar med en förbättrad förståelse för möjliga lösningar till att höja prestandan av maskade likströmsnät. Detta kan i sin tur möjliggöra utvecklingen av nät med 100 procent förnybara el-källor.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 4 327 000 kronor
  
  

Vätgasens samlade påverkan på elsystemet och dess roll i energi- och klimatomställningen – En system- och syntesstudie om vätgas och elektrobränslens roll i framtidens sektorkopplade energisystem
Projektet ska bidra till ökad kunskap om systemeffekter av ökad produktion och användning av fossilfri vätgas och elsystemets roll som möjliggörare av ökad fossilfri vätgasanvändning. Systemeffekterna kommer analyseras genom tekno-ekonomiska analyser i kombination med en syntes av resultat från bland annat Energiforsks pågående forskningsprogram ”Vätgasens roll i energi- och klimatomställningen”. systemeffekter av ökad produktion och användning av fossilfri vätgas.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola Aktiebolag
• Beviljat stöd: 1 500 000 kronor
  
  

Samspelet mellan Skyddsreläer och Nätbildande och Nätföljande Omvandlare
Projektets fokus är samspelet mellan förnybara källor med växelriktare som nätgränsnitt, och skyddssystem. Projektet kommer att studera situationer med olika typer av växelriktarstyrning för att undersöka problem som kan uppstå med befintliga skyddsalgoritmer. Det överväger då holistiska alternativ för framtida skyddsalgoritmer och omriktarstyrning med god samverkan. Det ger användbart underlag för nätoperatörer, tillverkare av växelriktare och skyddsreläer och för standardisering av nya växelriktare.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 5 970 000 kronor
  
  

Högspänd likströmsmatning för massiv produktion av vätgas
Projektet ska bygga upp kunskap kring modulära effektomvandlartopologier för omvandling av högspänd likström till lämplig lågspänd likström så att existerande elektrolysörer kan matas med högsta möjliga energieffektivitet, kompakthet och kostnadseffektivitet. Projektet genomförs som ett doktorandprojekt i samarbete med Hitachi Energy.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 4 327 000 kronor

Nya storskaliga energilagringssystem för elnätet baserade på termofotovoltaisk energiomvandling
Projektet ska bygga upp kunskap och kompetens kring lagring av termisk energi. Projektet genomförs som ett doktorandprojekt och ska utforska termofotovoltaisk omvandling till elektricitet genom att utveckla nya effektivare termofotovoltaiska celler och undersöka olika miljövänliga energilagringsmaterial med målsättning att konstruera ett demonstrationssystem i labbskala. Projektet ska också ta fram kunskap om potentialen för dessa lagringssystem i framtidens elsystem.

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 4 996 885 kronor
  
  

Framtidens systemtjänster
Projektet ska identifiera vilka och vilken volym av systemtjänster som behövs i ett framtida elsystem med 100 procent förnybar produktion. Syftet är också att utforma utvärderingsmetoder som ger incitament till att kunna säkra upp tillräckliga systemtjänster från olika resurser. Projektet nyttjar digitaliseringen och möjliggör nyttan av flexibilitet och tekniska egenskaper hos resurserna i elsystemet. Såväl produktion som förbrukning möjliggörs att på lika villkor kunna bidra med nytta.

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 5 754 703 kronor
  
  

Likspänningsomvandlare för HVDC-nät -- En facilitator för massiv förnybar energi
Projektet ska ta fram ny kunskap om hur likspänningsomvandlare för HVDC-nät ska konstrueras för att uppnå högsta möjliga energieffektivitet, kompakthet och kostnadseffektivitet.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 4 327 000 kronor

Här presenteras beviljade projekt från utlysningen: Bidra till utvecklingen av framtidens elmarknader

Affärsmodeller för laddning av elbilar med hänsyn till nätbegränsningar samspel mellan bilägare elleverantör och nätägare
Syftet med projekt är att utveckla affärsmodeller för att kunna få en effektiv och flexibel användning av elbilars batterier vid kapacitetsbegränsningar i elnäten.

Flexibiliteten kan användas som prisberoende elförbrukning, frekvensreglering, spänningsstyrning och minskning av möjliga nätöverbelastningar. Detta måste göras med hänsyn till de olika sakägarnas (elkonsumenter, elhandlare och elnätsägare) regelverk och ekonomiska drivkrafter.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 4 000 000 kronor
  
  

Ett riskbaserat tillvägagångssätt för marknadsbegränsningar på grund av elnätet
Flaskhalsar i elnätet sätter gränser i funktionalitet av elmarknaderna. Det kan leda till höga priser för förbrukning, göra det oattraktiv att bygga förnybar elproduktion och kan även begränsa nyanslutningar. Mängden effekt som nätet klarar innan det uppstår en flaskhals baseras på så kallade deterministiska metoder, där det finns en skarp gräns mellan vad som är möjligt och vad som inte är.

Det som kommer att utarbetas i detta projekt är att kvantifiera riskerna med att marknaden i kombination med oförutsett komponentbortfall och prognosfel kommer att leda till överbelastning av nätet eller stora elavbrott. Information om risken möjliggör en bedömning från fall till fall (till exempel dagen innan leveransen, för varje timme) om det är värt att ta riskerna, med hänsyn till riskerna med att begränsa marknaden.

Det kommer fortfarande att finnas flaskhalsar, men de kommer inte längre att sätta onödiga begränsningar i elmarknaden med allvarliga konsekvenser. 

• Koordinator: Luleå tekniska universitet
• Beviljat stöd: 4 704 615 kronor
  
  

Hållbar integration av elmarknaden
Projektet ska bidra till kunskap om dagens elmarknad genom att utveckla och analysera en teoretisk modell för vilken roll som integration av elmarknaden spelar för energisystemet som helhet.

Projektet kommer lägga ett särskilt fokus på hur nyttjandet av befintlig nätkapacitet påverkar både resurseffektivitet och leveranssäkerhet, samt hur investeringar i nya elnät påverkar de långsiktiga investeringarna i fossilfri elproduktion och i fossilfri industriproduktion.

Resultaten ska ge underlag för övergripande åtgärder på EU-nivå för att säkerställa en integrerad elförsörjning som är både miljömässigt, ekonomiskt och politiskt hållbar.

• Koordinator: Stiftelsen Institutet för Näringslivsforskning
• Beviljat stöd: 4 977 500 kronor
  
  

Lokala energisystem och energigemenskaper i svenska industriområden
Projektet syftar till att undersöka potentiella möjligheter och utmaningar med energigemenskaper/lokala multi-energikoncept i svenska industriområden. Ett typiskt industriområde i utkanten av Borås (Viared) kommer att användas som fallstudie. Olika aspekter kommer att beaktas så som teknik, ekonomi och sociala frågeställningar.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 3 864 369 kronor
  
  

Långsiktiga prisscenarier för frekvensregleringstjänster
Projektet syftar till att öka kunskapen om framtida reservmarknader och prisscenarier för balanseringstjänster mot 2050. Resultaten kan komma att användas för att stödja investeringsbeslut och affärsmodellinnovation för nya energilösningar så som exempelvis elektrolysörer för vätgasproduktion, batterilagring, värmepumpar och elbilar.

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 3 028 972 kronor
  
  

Optimering av icke-konvexiteter i modellen SDAC för en 100 procent förnybar framtid
Europeiska länder (inklusive Sverige) arbetar mot en hållbar framtid med intermittenta förnybara källor. Denna gröna vision har medfört flertalet viktiga utmaningar. En av de största utmaningarna är den ökande komplexiteten i modellen för den gemensamma dagen före-kopplingen (SDAC).

För det första planeras handelsperioden (MTU) att minskas från 1 timme till 15 minuter. Detta innebär en cirka fyra gånger så stor optimeringsmodell som idag.

För det andra förväntas både mängden och antalet typer av icke-konvexiteter att öka med en ökande andel av intermittent förnybar elproduktion. Detta leder till en ökad komplexitet vid beräkningen av enhetliga priser.

För det tredje kräver gemensam optimering av energi och balanseringsreserver på dagen före-marknaden innovativa algoritmer för att lösa SDAC-modellen.

I det här projektet ska dessa tre utmaningar studeras och policys utvecklas för att hantera dessa utmaningar, med det slutgiltiga målet att förbättra prestandan hos SDAC-modellen.

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 5 000 000 kronor
  
  

Småskaliga vattenkraftens värde på framtidens elmarknader och effektivisering av driften för förbättrat resursutnyttjande
Projektet ska utvärdera och analysera det potentiella värdet av ett förbättrat resursutnyttjande genom driftseffektivisering och automatisering av den småskaliga vattenkraftproduktionen.

Studien täcker såväl de tekniska, miljömässiga, regulatoriska, företagsekonomiska som de samhällsekonomiska perspektiven och ska bidra till utökad reglerbarhet i kraftsystemet, en mer effektiv prisbildning på el- och reservtjänstemarknaderna samt till minskade koldioxidutsläpp.

• Koordinator: Hydro Machines Sweden AB
• Beviljat stöd: 1 515 000 kronor