Vi skal vende energisystemet på hovedet, og AI er nøglen
Af professor Henrik Madsen, DTU
Vi kommer først i mål med den grønne omstilling, hvis vi gentænker hele vores energisystem. Det handler selvfølgelig om sammentænkning af energisystemer, sektorkobling, der er helt essentiel. Det forudsætter digitalisering i alle led og anvendelse af kunstig intelligens til at styre processer og data.
Sektorkoblingen vil jeg ikke berøre mere i denne omgang, men i stedet koncentrere mig om gentænkningen af to væsentlige områder: fleksibilitet og prisstruktur - samt anvendelsen af kunstig intelligens til at gøre det. Det gælder hele energiområdet, men i det følgende vil jeg anvende eksempler fra elsektoren, der er længst fremme på området.
Først fleksibiliteten. Med en stadig større andel af vedvarende energikilder har vi længe vidst, at balancen i energisystemet ikke længere kan ske i det producerende led, men i stedet skal flyttes til slutbrugeren. Det er dig og mig, virksomheder og alle andre brugere, der skal sørge for den nødvendige fleksibilitet. Helt lavpraktisk var mange forbrugere bevidste om elpriserne under energikrisen i efteråret 2022, hvor vi lærte at oplade vores elbil og sætte vaskemaskinen i gang om natten. Den fleksibilitet skal udnyttes og sættes i system.
De første løsninger til at automatisere forbruget eksisterer allerede. Men hvis vi skal have kunstig intelligens til at hjælpe os med at gøre energiforbruget fleksibelt i den udstrækning, det er nødvendigt, skal vi have løsninger, der både fungerer i spatialt og temporalt hierarki, altså på alle geografiske niveauer og i tid. Det betyder, at AI skal integreres i løsninger både for det enkelte apparat i vores husholdning eller virksomhed, for vores vej, for hele vores område, vores by, region, landsdel osv. Derudover skal den kunne operere i tid, både med historiske data og med forudsigelser af fremtidigt forbrug. Og vigtigst af alt skal AI og hierarkier bruges til at sammenkoble og udveksle data mellem alle de forskellige niveauer på en gang.
I den øvelse skal der tages hensyn til de specielle behov og prioriteter, der er for hver enkelt forbruger. Vi kan som privat husstand for eksempel have krav om, at vores bil skal være opladet til kl. 8 næste morgen, hvor vi skal på arbejde. Virksomheder har også hver især behov, der skal tilgodeses i fordelingen af energien. Konkret har vi i et forskningsprojekt for eksempel arbejdet med løsninger, der er tilpasset spildevandsanlæg. Her er prisen for elektricitet ikke første prioritet. Det er derimod at hindre udslip og overløb i forbindelse med skybrud, ligegyldigt hvor dyr strømmen måtte være på det tidspunkt. Den næste prioritet handler om at holde funktionen til rensning af spildevand (den aktive slam) ved lige, og først som den tredje prioritet kommer ønsket om at købe energien billigt. De prioriteter og ønsker fra forbrugere og virksomheder skal naturligvis tilgodeses i den løsning, den lokale distributør, DSO’en, Distribution System Operator, og de øvrige aktører tilbyder henholdsvis forbrugere og rensningsanlægget.
Det andet område, som vi skal have vendt på hovedet og tænkt nyt, er hele prissætningen af energien. Hvis vi igen bruger elsektoren som eksempel, så er den nuværende prisstruktur alt for rigid. I dag er vores elpriser for eksempel fastsat af de priser, der dagligt fastlægges for næste døgn på elmarkedet. Det sker i samarbejder lande imellem, som f.eks. Nord Pool mellem Danmark, Sverige, Finland og Norge. Det er fint at have fastlagte priser helt overordnet på landeniveau, men når strømmen når tættere på de enkelte virksomheder og forbrugere, og når vi nærmer os det aktuelle tidspunkt for anvendelse, giver det ikke mening at anvende markedsmekanismer. I stedet skal priserne være langt mere dynamiske og tilpasset det behov, de prioriteringer og fleksibilitet, aktørerne i elsystemet, såsom DSO’er, TSO, Transmission System Operator og balanceansvarlige har.
Derfor skal vi have gentænkt hele prisstrukturen med en AI-baseret løsning, der skal sikre gennemsigtighed og fairness, og som vil gøre, at strømmen ofte bliver betydelig billigere, end vi som slutbrugere oplever det i dag, hvor den følger priserne for ’day-ahead’ markeder og de fastlagte eltariffer.
Det kan lyde som sød fremtidsmusik, men i virkeligheden er det muligt at implementere disse løsninger meget hurtigt. Både i forhold til fleksibilitet og dynamisk prisstruktur. Værktøjet har vi allerede udviklet. Et ’smart energy operating system’ – helt i stil med det operativsystem, du kender fra din computer. Et system, der fungerer på samme måde ved at bygge forskellige funktioner, aggregater, ovenpå styresystemet, ligesom du kender det med f.eks. officepakken, webbrowsere m.m. på din pc.
For at den kunstige intelligens kan anvendes, er der naturligvis brug for en stor mængde data fra alle dele af energisystemet. En stor del af disse data er også allerede til rådighed, for eksempel i dataplatformen Center Danmark, der samler data fra energiproduktion og forbrug fra en lang række aktører. En platform, der har vist, at det er muligt at samle alle led i forbrugskæden og dermed gøre gentænkningen af energiområdet ved brug af AI mulig. Alternativet er meget dyre investeringer i infrastruktur. Vi har påvist, at ved brug af AI og data-drevne hierarkiske løsninger baseret på vores ’Smart Energy OS’ til at aktivere fleksibiliteten hos slutbrugerne, vil man kunne spare op til 80 pct af dette investeringsbehov.
Min opfordring er derfor, at vi i Danmark får taget de sidste nødvendige skridt, så lovgivningen om at sætte energidata fri kommer på plads, og vi derefter kan udforme de endelige data-drevne AI løsninger til implementering baseret på energioperativsystemet. Og det haster lidt. EU er langt fremme i forhold til at koble digitalisering og den grønne omstilling med lande som bl.a. os selv, men også Holland, Østrig og Belgien i front. Når vi nu har løsningerne til at kunne rykke hurtigt, må vi sikre, at Danmark kan bevare en førerposition. Løsningerne, som derfor helt ideelt kan udvikles og afprøves i Danmark, vil efterfølgende være nøglen til effektivt at accelerere den nødvendige omstillingen til grøn energi overalt i Verden.
Artiklen er en del af temaet Klumme.
