Forskningsprojekt vil fjerne barriere for grøn omstilling af el-nettet

Fejl på grund af forstyrrelser fra elektriske enheder er et hurtigt voksende problem med de millioner af apparater og udstyr, der er tilsluttet elnettet. Et nyt forskningsprojekt vil skabe værktøjer til at udvikle elektroniske produkter, der kan dæmme op for problemet. Det vil fremskynde øget brug af el som en fleksibel, grøn energikilde og kan skabe et kæmpe marked og flere hundrede arbejdspladser i dansk industri. Projektet er muliggjort af en investering fra Innovationsfonden på 16,7 mio. kr.

70 procent af den elektriske energi behandles eller omformes via effektelektronik som for eksempel opladere til bærbare computere eller elbiler. Det er meget effektivt at konvertere vedvarende energi, som vind og sol leveret via elnettet, gennem effektelektronik, men der er en bivirkning, fordi der samtidig skabes elektromagnetisk interferens, EMI. Interferens kan få trafiklys til at fejle, øge energitabet, forstyrre magnetkortlæsere og forårsage fejl i aflæsninger på de millioner af smarte elmålere, MCS, der skal understøtte intelligent styring af det europæiske elnet.

Det største problem ligger i det såkaldt supraharmoniske frekvensområde under 150 kHz, hvor der i disse år udrulles nye regler for elektrisk støj. Der er ingen energieffektiv løsning til at sikre kompatibilitet af effektelektronik i dette frekvensområde. Det er en stor forhindring for at realisere fuld elektrificering til den grønne omstilling.

Et nyt forskningsprojekt vil udvikle værktøjer og udstyr, som kan gøre nuværende og fremtidige produkter med effektelektronik forenelige med det moderne elnet, så der ikke opstår problemer på grund af interferens. Værktøjerne består af softwarepakker, der gør processen med at designe kompatibelt udstyr mere smidig. Et eksempel er en simuleret kredsløbsmodel, der gør det muligt at forudsige interferensegenskaber for en oplader eller strømomformer, selv uden at vide, hvad der er inde i enheden.

Projektet ledes af lektor Pooya Davari fra AAU Energi ved Aalborg Universitet. Projektet foregår i samarbejde med Danfoss Drives A/S, Grundfos Holding A/S, Nordic Power Converters ApS (NPC), FORCE Technology og Schaffner EMV AG.

Ifølge Pooya Davari er der et enormt potentiale i at udvikle elektroniske produkter, som er mere kompatible med de nye grænser for elektriske forstyrrelser, og med ​​andre strømomformere på nettet. Dermed reduceres den elektriske interferens på nettet i sin helhed.

- Vi vil være i stand til at lave produkter, der problemfrit og gnidningsfrit integreres i elnettet, samtidig med, at de sikrer energi- og omkostningseffektiviteten. Der er ingen tvivl om, at Supra-EMC-projektet vil være et spring fremad for dansk forskning og udvikling, siger Pooya Davari fra AAU Energi.

Finansiering fra Innovationsfonden er afgørende for projektet på grund af krav om inddragelse af forskellige industrielle partnere og AAU Energi.

Potentialet for at reducere interferens i elnettet er enormt. Globalt er der en stigende efterspørgsel efter elektricitet, som anslås at nå op på 32.000 terawatt-timer i 2030.

Fakta

• Innovationsfonden støtter projektet med 16,8 millioner kroner.
   
• Samlet budget: 23,8 millioner kroner.
   
• Varighed: 4,5 år.
   
• Titel: Supra-EMC: Supraharmonics ElectroMagnetic Compatibility strategies in power electronic based power grid

Projektpartnere

AAU Energi har forsknings- og udviklingskompetencer inden for design af kompatibel og pålidelig effektelektronik og understøttes yderligere med teknologi fra dansk industri: Danfoss Drives A/S som er en stor markedsleder inden for lavspændingsmotordrev, verdens største pumpeproducent Grundfos Holding A/S, og NPC som er ekspert i strømforsyninger til LED belysning. Sammen med GTS-vidensinstitutionen FORCE Technology, der er ekspert i EMI/EMC-tjenester og Schaffner EMV AG, global leder på EMC-filterprodukter, vil projektkonsortiet løse og implementere levedygtige løsninger i hele værdikæden.