Hittills har vi haft en elproduktion som till 80 procent kommit från storskaligt producerad vattenkraft och kärnkraft. Men för att uppnå klimatmålet 100 procent förnybar elproduktion år 2040 behöver mer förnybar småskalig elproduktion integreras. Och detta ställer helt nya krav på elnäten.
− Det är komplext med förnybar el, man kan till exempel inte räkna med att vinden blåser precis så mycket som efterfrågas, vilket innebär att produktionen och behovet sällan är synkroniserade, säger Susanne Stjernfeldt, Områdesansvarig elnät, vindkraft och solel på Energiforsk.

Med en högre grad väderberoende elproduktion måste elnätet klara av att styra flödet mellan olika producenter. Dessutom måste flödet kunna gå åt två håll i elnätet när vissa kunder blir både producenter och konsumenter. Snabba produktionssvängningar kan även medföra spänningsproblem som måste åtgärdas. Lösningen kallas för Smarta elnät. Det innebär i korthet ett elnät som klarar av att ta emot el från olika producenter och samtidigt balansera tillgång och efterfrågan.

Det första steget i utvecklingen av Smarta elnät är att försöka identifiera fel och svagheter i och att vara bättre förberedd på vad som kommer att hända i nätet när ett problem uppstår. Det sker genom montering av Smarta mätare i form av sensorer på olika platser i elnätet som skickar information till en databas. Ifigenia Stefanidou, Innovation and Key Market Manager på Landis+Gyr, berättar att elnätets status fram tills nu har varit en vit fläck på kartan.
− Med installationen av sensorer lär vi oss mer om elnätet. Och ju mer vi lär oss, ju mer kan vi balansera nätet, ta bort för hög spänning, förhindra strömavbrott och spara överskottsel i batterier och liknande.

De smarta mätarna som nu placeras ut på våra elnät, är ett tydligt exempel på det som brukar benämnas Internet of Things (IoT) det vill säga när mobil teknik samlar in data från en enhet, ser dess geografiska placering, hur den används, om den fungerar optimalt eller om den är i behov av underhåll. Omställningen från storskaligt centraliserad produktion till fler småskaliga producenter medför en invecklad process där elsystemet måste klara av att fatta kontinuerliga beslut för att kunna upprätthålla en driftsäker och effektiv elförsörjning.

Nästa steg i utvecklingen av de Smarta elnäten blir därför användning av Artificiell Intelligens (AI) det vill säga att kombinera data från olika enheter och låta maskinlärande algoritmer upptäcka mönster och beteenden som kan ligga till grund för mer komplexa analyser och beslut.
− AI kommer definitivt att utvecklas för att kunna hantera olika situationer i elnäten, som att samordna många små och decentraliserade produktionsanläggningar samt att underlätta samspel med andra energisystem som till exempel egna solpaneler och fjärrvärme säger Susanne Stjernfeldt.

Hon påpekar också i sammanhanget att IT-säkerheten blir en allt större komponent när eldistributionen mellan producenter och konsumenter, eller mellan prosumenter som i vissa fall kan vara mer eller mindre självförsörjande, hanteras av digitala övervaknings- och styrsystem. IT-säkerheten är överlag särskilt viktig för energibranschen i och med hotbilden mot system för infrastruktur. Detta regleras inom EU av NIS-direktivet som syftar till att åstadkomma en hög gemensam säkerhetsnivå för nätverk och informationssystem, däribland energi och digital infrastruktur. Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) ansvarar för tillsynen i Sverige.

Den digitala tekniken ger inte bara fördelar för driften av elnäten utan skapar också stor kundnytta.
− Konsumenter blir allt mer medvetna och framtidens kunder kommer ha större makt säger Ifegenia Stefanidou, och syftar då på efterfrågestyrning där slutkonsumenterna påverkar sina elkostnader genom att minska sin förbrukning när elnätet är hårt belastat och öka sin förbrukning när elpriset är lågt.

− Många kunder kan skjuta på sin förbrukning några sekunder, minuter eller timmar. Det gäller särskilt för värme och kyla, och här kommer utvecklingen gå mot att till exempel en elpanna eller varmvattenberedare själv lär sig att styra systemet på bästa sätt.

Omställningen till förnybar el i Sverige kommer enligt en rapport från SWECO att kosta 1 500 miljarder kronor, och det är en summa som kommer att påverka konsumentpriserna. Likaså kommer en mer integrerad elmarknad leda till högre elpriser.
– Vi kommer att se högre elpriser rent generellt säger Susanne Stjernfeldt. I takt med ökad sammankoppling med grannländer söderut, kommer vi att närma oss sydeuropeiska prisbilden tror hon.