Universitet och högskolor

Chalmers tekniska högskola

På Chalmers finns i dag ett stort antal arbetsgrupper som forskar och utvecklar smarta elnät.

Storskalig förnybar elproduktion och integration i nätet – SmartEl

Chalmers Energy Initiative är ett samlat strategiskt forskningsprogram som finansieras med medel från regeringens särskilda satsning på strategiskt viktig forskning.

  • Kraftproduktionssystem och transmissionsnätverk: Utveckling av metoder som kan analysera storskalig integrering av förnybar energi i elproduktions- och transmissionssystem under olika antaganden om mål för minskning av CO2-utsläpp och mängden förnybar energi.
  • Vindkraft och dess integration i nätet: Utveckling av metoder för att finna de mest kostnadseffektiva lösningarna för konstruktion och planering av enskilda vindkraftverk och vindkraftsparker.
  • Material och diagnostik för högspänningsnät: Framtagning av modeller för tillförlitliga, miljövänliga och säkra komponenter i kraftnät för installationer utomhus.
  • Kraftsystem och transmission: Utveckling av förbättrade metoder för konstruktion och drift av transmissionsnätet för att möta nya utmaningar i form av ökad förnybar elproduktion.

Chalmers bedriver även samarbetsprojekt med exempelvis E.ON och Göteborgs stad, bl.a. en förstudie för ett smart nätlaboratorium, respektive projekt inom laddning av elfordon och smarta mätare. Chalmers är även värd för svensk tekniskt vindkraftcentrum, Swedish Wind Power Technology Centre (SWPTC) där forskning bedrivs i nära samarbete med industrin.

Kungliga tekniska högskolan (KTH)
Elkraftteknik samt Information och kommunikationsteknik är två forskargrupper vid KTH, som utför forskning med anknytning till smarta nät.

Elkraftteknik

  • Institutionen för elektriska energisystem bedriver forskningsprojekt inom teori och metoder för generering, överföring, distribution och konsumtion av elenergi.
  • Institutionen för elektroteknisk teori och konstruktion bedriver forskning om elektromagnetiskteori, diagnostiska tekniker för elektrisk isolering, användning, modellering och mätning av magnetiska material och supraledare, elektromagnetisk kompatibilitet och metoder för sannolikhetsbaserad bedömning av tillförlitlighet i elkraftsystem och komponenter.
  • Institutionen för industriella informations- och styrsystem bedriver forskning om områdena systemarkitektur, cybersäkerhet, och informationssystem förkraftsystemstyrning.
  • Institutionen för elektrisk energiomvandling bedriver forskning inom hybrida drivsystem för fordon, samt kraftelektronik förnättillämpningar.

Förutom dessa fyra avdelningar, bedrivs relaterad forskning även vid Institutionen för reglerteknik, som bl.a. utvecklar algoritmer för energioptimering i smarta hem i Norra Djurgårdsstaden. KTH samarbetar om smarta elnät med bland annat UCBerkeley och ETH Zürich. Dessutom finns vid KTH ett flertal enheter med forskning inom smarta byggnader och smarta städer.

Information och kommunikationsteknik
Inom Institutionen för integrerade komponenter och kretsar bedrivs forskning om kiselkarbid för höga spänningar och höga temperaturer i kretstillämpningar. Det forskas även på supraledande komponenter, och genomför elektriska mätningar vid låga temperaturer och storamagnetiska fält.

Lunds tekniska högskola (LTH)
På LTH bedrivs forskning som är relaterad till smarta elnät främst på Institutionen för elektro- och informationsteknik (EIT). Denna forskning leder i många fall till standarder och produkter som produceras av företag, exempelvis Ericsson.

Avdelningen för industriell elektroteknik och automation (IEA)
IEA bedriver forskning inom elnät, förnybar elproduktion och elfordon. Metodområden är automationsteknik, kraftsystemanalys och simuleringsteknik. Övergripande mål för verksamheten är anpassningav befintliga elnät och utveckling av nya elnät dels för anslutning avstora mängder förnybar elproduktion, dels för elvägar. Utöver nationella projekt medverkar avdelningen också i projekt som leds av Danmarks Tekniska Universitet (DTU).

  • Automation for Integration of Renewables (AIR) är ett doktorandprojekt helfinansierat av E.ON Elnät.
  • ICT-Platform for Sustainable Infrastructures (ICT-PSI) är ett samarbete med institutionerna för reglerteknik på LTH och KTH. Målet är att förkorta och minska risken för strömavbrott genom IKT och reglertekniska metoder.
  • Slide-in är ett projekt om elvägar med stöd av Energimyndigheten. Inom projektet har IEA föreslagit en utformning av nätanslutning av elektriska vägar samt studerat hur detta nät och matande nät påverkas av fordonen som matas av systemet.
  • iPower finansieras av Danmarks strategiska forskningsråd. IEA ingår i ett konsortium med 35 partner, däribland Dong Energy,Vestas, DTI och universitet i Danmark, USA och Irland. Projektet utvecklar teknik för att med främst flexibel förbrukning kunna hantera begränsningar i distributionsnät.

Uppsala universitet
Uppsala universitet har en omfattande forskning kring energiförsörjning och förnybar energi. Universitetet genomför grundforskning inom dessa områden liksom tillämpad och industrinära forskning och teknikutveckling. Vid sidan av koordineringen av programmet STandUP är andra viktiga forskningsområden t.ex. solcells- och batteriforskning.

Energiforskningen vid Uppsala universitet har nära koppling till materialforskningen vid Ångströmlaboratoriet. Här studeras material som har specifika mekaniska, elektroniska, kemiska eller biologiska funktioner som kan användas inom nya smarta elnätsteknologier. Ett konkret exempel är forskningen om litium-jon-batterier och högenergitäthetsbatterier. Bred forskning om datorteknik, systemteknik, mobil kommunikation och beräkningsvetenskap berör smarta elnät. Forskning inom inbyggda datorsystem och trådlösa nätverk inbegriper nyckelteknologier med stor strategisk betydelse för funktionaliteten i de smarta elnäten.

Luleå tekniska universitet (LTU)
På Luleås tekniska universitet finns det flera forsknings- och innovationsområden med betydelse för smarta elnät. Vatten- och vindkraft och frågor runt energieffektivisering av industri och samhälle är viktiga strategiska områden för LTU. Forskningen inom ämnet elkraftteknik riktar sig framförallt mot integrering i elnätet av förnybar elproduktion och energivänlig förbrukning.

  • Ökning av acceptansgränsen för ny produktion med hjälp avlagring och kommunikation studeras i ett samarbetsprojekt med bland annat STRI och VB Elnät inom High Voltage Valley.
  • Övertoner från vindkraft och PV anläggningar studeras i två olika doktorandprojekt och i ett nyligen avslutat europeiskt projekt.
  • Växelverkning mellan elnätskommunikation och utrustning hos kunder har studerats i samarbete med Skellefteå Kraft.
  • Syntetisk tröghetsmoment kommer att studeras i ett doktorandprojekt med tillämpning på banmatning och stora transmissionssystem.

Andra områden med anknytning till smarta elnät är forskning kring intelligenta industriella processer som bl.a. syftar till en minskad energianvändning, möjliggörande IKT och smarta maskiner och material. Centrum för distansöverbryggande teknik är ett forsknings-, design- och innovationspartnerskap mellan Luleå tekniska universitet och IT-industrin.

Linköpings universitet
Den forskning med anknytning till smarta elnät som bedrivs vid Linköpings universitet fokuserar främst på smarta elnät ur ett samhällsperspektiv. En del av forskningen handlar t.ex. om hur olika tekniska lösningar påverkar vårt vardagliga agerande och hur förändringar i tekniska system möjliggörs.