Forskning och utveckling

Forsknings- och utvecklingsarbetet bidrar till att vi kan utveckla innovativa lösningar som stödjer vår strategi och hjälper till att hitta nya vägar för oss, våra samarbetspartner och kunder att skynda på utvecklingen mot en fossilfri framtid.

De senaste åren har Vattenfalls forskning utveckling (FoU) avancerat från fokus på elproduktion till att inkludera mer kundorienterade områden i sin kärnverksamhet. I allt större utsträckning berör detta digitalisering, decentraliserade lösningar för kunderna, e-mobility nya sätt att använda el. Vi fokuserar på hur vi bäst kan använda teknologi och nya lösningar för att genomföra vår strategi och skapa kundvärde.

Därför samarbetar vi kontinuerligt i pilotprojekt med partners och kunder. Vår FoU-organisation har ungefär 130 heltidsanställda. Mycket utveckling sker också inom respektive affärsområde. Under 2017 satsades totalt 547 miljoner kronor på FoU. 

Vattenkraft – utveckling mot framtiden

Vattenfall arbetar på många olika sätt för att öka effektiviteten i våra vattenkraftstillgångar och minska miljöpåverkan. Bland annat skapar den pågående digitaliseringen nya möjligheter inom dessa områden.

För att utveckla den bästa möjliga miljön för ekosystemen som omger våra anläggningar har vi byggt ett nytt laboratorium i Älvkarleby. Därmed har vi skapat en unik resurs för att kunna studera hur effektiva olika tekniska lösningar är för att förbättra fiskars möjlighet att vandra. I älvarna har fjärrstyrda drönare och fordon utrustade med kameror och sonarsystem skannat av älvbäddarna. Utifrån de uppgifter som har sammanställts är det möjligt att konstruera detaljerade digitala modeller av älvarna. Modellerna kommer att användas för att bättre förutse miljöpåverkan. Exempelvis hjälper det oss att konstruera fisktrappor på ett optimalt sätt samt öka möjligheten för vandringar upp- och nedströms. Genom att samarbeta med biologiska och tekniska experter vid svenska universitet och högskolor bygger vi upp en kombinerad kompetens för att uppnå optimala resultat.

För att öka effektiviteten i våra anläggningar och vara bättre rustade för framtiden studerar och utvecklar vi nya tekniker för att optimera både drift och underhåll. Vi testar bland annat hur den ökade efterfrågan på flexibilitet, dvs. ojämn kraftproduktion, påverkar våra turbiner i en testrigg.

Den stora mängden data från sensorer i moderna vattenkraftsanläggningar och dammar, kombinerat med utvecklingen av avancerad dataanalys skapar nya möjligheter att få en klar bild av vilket skick en damm, en anläggning eller en komponent är i. På det sättet kan vi upptäcka problem före ett driftstopp och därmed optimera underhåll och förebygga eventuella större problem.

Analyser för klimatsmarta kunder och nättjänster

Den pågående digitaliseringen ger oss tillgång till alltmer avancerade data och Vattenfall utforskar hur dessa kan skapa mer värde. Tillgången till data hjälper oss att ge kunderna möjligheter att bli mer klimatsmarta, samtidigt som vi bland annat kan modernisera övervakningen av nätet och bättre hantera dess flexibilitet.

Applikationer för slutanvändarna och deras fördelar

Smarta mätare installerades ursprungligen för att möjliggöra automatisk fakturering. Digitalisering och avancerade analysmetoder öppnar dessutom upp för nya möjligheter.

Data kopplad till den faktiska energiförbrukningen kan användas på många olika sätt. Ett exempel är att erbjuda kunderna en tydlig visualisering av energiförbrukningsmönstret, vilket gör det möjligt att upptäcka avvikelser och möjligheter till energibesparingar. En sådan applikation har tagits fram och testas nu i ett pilotprojekt som omfattar mer än 2 000 av Vattenfalls kunder.

Vidare kommer dessa framsteg att göra det möjligt för oss att kontrollera och jämna ut energiförbrukningen automatiskt, utan att minska kundernas komfort. För kunder med egen solenergi eller vindkraft kan exempelvis en lastbalansering skräddarsys för att anpassa förbrukningen till den egna produktionen. Kundnyttan förbättras ytterligare med batterier och energilagring.

Systemapplikationer och fördelar

Vattenfall använder informationen från smarta mätare, sensorer och strömbrytare installerade i nätet för att visualisera näten digitalt. Avbrotten kan lokaliseras automatiskt, med betydligt större precision och nästan omedelbart, vilket skapar möjligheter för att laga näten snabbare och minska den tid avbrottet varar. Detta är en viktig förbättring för våra kunder, i synnerhet på landsbygden där avbrotten vanligtvis pågår under längre tid än i storstadsområdena.

Spänningsnivån och kvaliteten på nätet inom särskilda områden kan mätas, något som är av betydelse både vid planeringen av en förstärkning av nätet men också vid planeringen för nya byggnader eller nya stadsområden. Att undvika onödiga förstärkningar av nätet är en kostnadsbesparing både för nätoperatören och kunderna. En annan fördel är att vi kan börja planera för en förstärkning av nätet innan kunderna upplever en låg spänningsnivå när elförbrukningen ökar i vissa områden.

På systemnivå kommer introduktionen av mer solenergi och vindkraft leda till ett ökat intresse för att använda batterier till att jämna ut eller flytta över förbrukningen under perioder med hög produktion. Smarta systemtjänster bidrar till att minimera kostnader för balansering och lastöverföringar och maximerar konsumtionen av förnybar energi. Detta kommer att vara attraktivt för både nätoperatörerna och slutkunderna, och kommer att underlätta övergången till ett 100 procent förnybart energisystem.

Minska utsläppen från cementproduktionen

Det finns två huvudsakliga källor till koldioxidutsläpp vid produktionen av cement: cirka 60 procent är processrelaterade och frigörs från kalken när den hettas upp och ungefär 40 procent är relaterat till förbränningen.

Vattenfall samarbetar med Cementa AB i ett projekt som syftar till att övergå till eldrift i upphettningsprocessen för att eliminera utsläppen som är relaterade till förbränningen.

Cementas mål är en process med noll koldioxidutsläpp inom livscykeln för cement vid 2030, vilket motsvarar en minskning med cirka 5 procent av Sveriges totala koldioxidutsläpp. Företaget har under många år arbetat med energieffektiviseringsåtgärder för att minska användningen av fossila bränslen. Resultatet har blivit en mindre miljöpåverkan. Men för att kunna uppnå målet med noll koldioxidutsläpp till 2030 krävs det en total omläggning av tekniken – inklusive både en förändring av bränsle i upphettningsprocessen samt att ta hand om processrelaterad koldioxid.

Inom ramen för projektet CemZero undersöker Vattenfall och Cementa tillsammans möjligheterna att övergå till eldrift i cementtillverkningen. För att tillverka cement hettas kalken upp till cirka 1 450 grader Celsius och kyls sedan ner och mals ihop med sand och gips. Genom att gå över till fossilfri eldrift för upphettningsprocessen försvinner cirka 40 procent av koldioxidutsläppen. Kalken kommer fortfarande att släppa ut koldioxid när den hettas upp men genom att använda en eldriven process blir koldioxidutsläppen renare och därmed lättare att fånga upp och ta hand om.

Samarbetet med Cementa AB är ett av våra initiativ tillsammans med stora industrier för att introducera nya, mer klimatsmarta lösningar i fråga om utsläpp från industriprocesser och industriprodukter. Vi arbetar också tillsammans med LKAB/SSAB och Preem i projekt som syftar till att använda el för att eliminera fossila bränslen och minska utsläppen av växthusgaser.

Senast uppdaterad: 2018-03-28 10:00