1 Inledning
1.3 Övergripande om rådets arbetsformer
Av samordningsrådets direktiv framgår att arbetet med kunskaps-plattformen och handlingsplanen ska involvera en bred representa-tion av olika berörda aktörer och intresseorganisarepresenta-tioner i samhället.
Rådet ska stimulera till informationsutbyte och ökad samverkan, framförallt mellan myndigheter och företag och mellan företag i olika
branscher. Av direktivet framgår att detta bland annat ska ske genom dialogforum och seminarier.
Rådet har dessutom på eget initiativ bildat referensgrupper för att underlätta samverkan med experter och nyckelaktörer. Inom grup-perna behandlas sex fokusområden som rådet har definierat som avgörande för utvecklingen av smarta elnät:
1. Smarta elnäts roll i energisystemet och ur ett samhällsperspektiv 2. Incitamentsstruktur och kundinflytande på elmarknaden
3. Forskning, teknikutveckling och kunskapsförsörjning 4. Informationssäkerhet och integritet
5. Främjande och internationella kontakter 6. Kommunikation och kunskapsspridning
Totalt omfattar grupperna ett 70-tal personer som bidrar till ökad fokusering inom sitt område och medverkar till att olika aspekter på uppdraget lyfts fram och diskuteras. I arbetsuppgifterna ingår även att vara idégivare och lämna synpunkter på utredningar och övriga pågående insatser samt att identifiera och analysera viktiga frågeställningar inom respektive referensgrupps fokusområde. Där-utöver bidrar referensgrupperna till att initiera dialogforum och andra externa aktiviteter.
Varje referensgrupp har en ledamot i samordningsrådet som ord-förande. Denna ledamot är också föredragande i rådet för de frågor som behandlats inom referensgruppen. Övriga medlemmar utgörs huvudsakligen av experter från relevanta myndigheter, organisatio-ner och företag.
Ordförande och medlemmar i respektive referensgrupp redovisas i bilaga 3 till denna rapport.
i verksamheten
Av rapportens inledning framgår att rådet på eget initiativ har bildat referensgrupper inom ett antal fokusområden som av rådet är defi-nierade som avgörande för utvecklingen av smarta elnät. Nedan be-skrivs nuläget i arbetet inom dessa referensgrupper, kopplat till de krav som ställs i direktivet för respektive område. Därutöver redo-görs kortfattat för hantering av frågor rörande organisation och myn-dighetsansvar, vilket inte omfattas av referensgruppernas arbete.
Slutligen görs en kortfattad redogörelse för verksamhet inriktad på dialog och kunskapsspridning.
2.1 Smarta elnäts roll i energisystemet och ur ett samhällsperspektiv (grupp 1)
Inom fokusområdet ”Smarta elnäts roll i energisystemet och ur ett samhällsperspektiv” ligger tonvikten på övergripande systemaspekter och syntesarbete. Scenarioanalyser utgör en viktig del av arbetet, där smarta elnäts inverkan på industrin och näringslivet i stort bör be-lysas, liksom vilka fördelar och nackdelar som olika utvecklings-scenarier kan medföra för dessa elanvändare. Smarta elnäts framtida roll i energisystemet och dess påverkan på utvecklingen inom andra delar av energimarknaderna är en annan viktig del av fokusområdet.
Inom fokusområdet har följande övergripande mål och arbets-uppgifter preciserats i kommittédirektivet:
Lägga grunden för ett samlat svenskt synsätt på smarta elnät.
Utveckla en konkret och gemensam bild av smarta elnäts fram-tida roll för att främja hållbar utveckling, försörjningstrygghet, kundinflytande och tillväxt.
Bedöma de bidrag smarta elnät kan ge för att uppfylla enskilda energi- och klimatmål till 2020 och 2030.
I direktivet preciseras också ett antal mer övergripande systemanalyser som rådet bör genomföra relaterade till energiteknikutveckling, om-ställning av energisystemet och utvecklingen av den europeiska el-marknaden. För att genomföra dessa analyser etablerade samordnings-rådet inledningsvis ett samarbete med forskningsprogrammet North European Power Perspectives (NEPP). Samarbetet och omfattning-en finns också beskrivet i årsrapportomfattning-en för 2012. Resultatet från NEPP delredovisades till rådet i maj 2013 och beskrivs i korthet i kapitel 6 och 9 samt bilaga 1. Delrapporterna finns publicerade i sin helhet på samordningsrådets webbplats1. Resultatet ska slutrappor-teras senast 31 december 2013.
Utöver dessa övergripande systemanalyser har gruppen identi-fierat följande huvudspår för arbetet inom fokusområdet:
Ta fram kompletterande kunskapssammanställningar och under-lag till rådets övergripande framtidsbedömningar och scenario-analys relaterade till energisystemfrågor och samhällsutveckling.
Genomföra scenarioanalys beträffande utvecklingen av smarta elnät i Sverige.
Identifiera behov av långsiktiga prioriteringar och åtgärder för utveckling av smarta elnät på system- och samhällsnivå.
En framtida utveckling av smarta elnät kan påverkas av olika driv-krafter som innebär olika utmaningar för framtidens elsystem. Han-teringen av utmaningarna, vilka vägval som är nödvändiga och vilka förändringar som väntas kan beskrivas genom scenarier med olika nivåer för genomslag för smarta elnät.
Flera av aspekterna kring utmaningar och möjligheter behandlas inom NEPP där man bl.a. arbetar utifrån ett antal egna energi-systeminriktade scenarier. En kortfattad beskrivning av dessa åter-finns i bilaga 1. Scenarierna och analyserna åter-finns även publicerade i sin helhet på NEPP:s webbplats2.
1 www.swedishsmartgrid.se
2 www.nepp.se
2.1.1 Rådets framtidsscenarier
Samordningsrådet ska ta fram ett antal explorativa framtidsscenarier för energisystemets utveckling med olika genomslag för smarta elnät.
Scenarierna ska ha ett tydligt kundperspektiv och underlätta analys av utmaningar, möjligheter samt förväntade förändringar relaterade till smarta elnät på energisystemnivå.
Arbetet med framtidsscenarierna ska ske genom ett antal work-shops och arbetsgruppsmöten för att definiera den centrala fråge-ställningen, identifiera trender och osäkerheter samt formulera själva scenarierna. Arbetet startades i juni och planeras vara klart under hösten 2013.
I ett startmöte definierades den centrala frågeställningen till ”Vilka förändringar i omvärlden påverkar behovet och utvecklingen av smarta elnät mot år 2030?”. Målet är att ta fram/gestalta scenarier som be-skriver smarta elnät i Sverige 2030 med bäring på behovet och ut-vecklingen mot 2050.
Konsultbyrån Kairos Future leder arbetet tillsammans med en analysgrupp utsedd av rådet. I arbetet med framtidsscenarierna sker samverkan och dialog med en stor breddgrupp bestående av repre-sentanter från samtliga referensgrupper, rådet samt dess expertgrupp.
I scenarioarbetet ska även andra framtidsvisioner och scenarier studeras. Även om scenarierna inte alltid direkt kopplar till elnät, så är de relevanta då till exempel olika framtida produktionsmixer sätter olika randvillkor för energisystemet och bör inkluderas.
Ett seminarium ska genomföras för att föra en dialog kring de olika framtidsscenarierna med fokus på vilka konsekvenser utveck-lingen i scenarierna innebär för utveckutveck-lingen av smarta elnät.
Säkra trender och strategiskt viktiga osäkerheter identifierades vid första breddgruppsmötet och ligger till grund för det kommande analysarbetet. Baserat på dessa har huvudaxlar för scenarierna defi-nierats. Den ena axeln representerar ”upplevd kundnytta”, som an-tingen beskrivs som stor och tydlig eller som liten och otydlig. Den andra axeln representerar ”icke styrbar elproduktion”, som antingen karaktäriseras av en långsam ökning eller en snabb ökning. Framtids-scenarierna kommer att spännas upp på dessa axlar och i beskriv-ningarna av scenarierna ska de säkra trenderna och de strategiskt viktiga osäkerheterna gestaltas och utvecklas i respektive scenario.
2.2 Incitamentsstruktur och kundinflytande på elmarknaden (grupp 2)
Inom fokusområdet Incitamentsstruktur och kundinflytande på el-marknaden behandlas frågor som berör elel-marknadens funktion och hur spelreglerna på elmarknaden påverkar utvecklingen av smarta elnät. Det handlar om hur smarta elnät dels kan bidra till att hantera ett elsystem med en ökad andel förnybar och icke styrbar elproduk-tion, dels om hur tydligare information och återkoppling kan bidra till effektivare energianvändning, aktivare kunder och ökat kund-inflytande.
Inom fokusområdet har följande övergripande mål och arbets-uppgifter identifierats utifrån kommittédirektivet:
Stimulera till diskussion om konsumentförutsättningar och be-teenden.
Klargöra de ekonomiska drivkrafterna, incitamentsstrukturerna och nyttofördelningsmekanismerna som har betydelse för utveck-lingen av smarta elnät.
Öka kunskapen om konsumentperspektivet i syfte att säkerställa att utvecklingen av smarta elnät utgår från konsumenternas förut-sättningar så att de potentiella vinsterna kan uppnås och så att de kommer elkonsumenterna till nytta.
Redovisa eventuellt behov av förändringar i det nationella regel-verket, framförallt elmarknadslagstiftningen, för att Sverige ska kunna dra nytta av utvecklingen av smarta elnät.
Analysera vilka affärsmodeller och typer av användarvänliga tjänster, produkter och elavtal som behöver utvecklas.
Analysera förutsättningar och drivkrafter för olika typer av el-kunder att justera förbrukningsmönster och minska elförbruk-ningen i dag och i framtiden.
Följande arbete som knyter an till kommittédirektivet bedrivs eller planeras i referensgruppen Incitamentsstruktur och kundinflytande på elmarknaden.
2.2.1 Aktörskartläggning m.m.
För närvarande genomförs en kartläggning av aktörer och roller samt kundkategorier i relation till smarta elnät. En aktörs-karta som illustrerar hur elmarknaden är organiserad i dag och hur de olika rollerna och aktörerna är sammankopplade tas fram. I arbetet ingår att klarlägga vilka behov, drivkrafter och hinder/incitament som föreligger för olika aktörer och kundkategorier avseende smarta elnät samt beskriva hur kostnad och nytta fördelar sig mellan olika aktörer och kundkategorier.
Arbetet ska i sin första fas redovisa nuläget utifrån den kunskap vi har i dag på området, men ska också omfatta motsvarande kart-läggning och analys relaterat till framtida förändring och utveckling.
Centralt i arbetet är kundperspektivet.
I arbetet med att kartlägga påverkan på aktörsrollerna på elmark-naden vid tillämpning av smarta elnät kommer praktiska och ekono-miska konsekvenser för olika aktörer på elmarknaden att analyseras.
Detta görs genom att ta fram framtida situationer/användningsfall som utgör drivkrafter för behov av smarta elnätsfunktioner.
Exempel på sådana användningsfall är användningen av vindkraft, ökad mängd mikroproducerad solcellsel, användningen av elfordon och kapacitetsutjämnande laddningslösningar, användningen av teknik för flexibel elförbrukning och effektreduktion hos olika typer av elanvändare samt central energilagring i elnätet.
I fas 2 kommer arbetet att inriktas på behoven att på kort och lång sikt förstärka drivkrafter och/eller påverka incitamentsstruk-turer och nyttofördelning för olika aktörer. Analysen görs utifrån ett kundperspektiv och ett samhällsnyttoperspektiv.
Troligt är att etablerade roller kommer att påverkas både prak-tiskt och ekonomiskt och att förändrade och nya roller kan för-väntas växa fram genom utnyttjandet av smarta elnät. Det fortsatta arbetet kommer att försöka identifiera dessa nya roller.
2.2.2 Förbrukarflexibilitet
Som nämnts ovan ingår i uppdraget enligt kommittédirektivet att
”Analysera förutsättningar och drivkrafter för olika typer av elkunder att justera förbrukningsmönster och minska sin elförbrukning i dag och i framtiden”. Denna analys omfattas av forskningsuppdraget till
NEPP (se avsnitt 2.1). I denna del av uppdraget kommer NEPP att närmare analysera följande frågeställningar:
Hur stor är den tekniska och ekonomiska potentialen för för-brukarflexibilitet?
Vilka förutsättningar finns för att denna potential ska kunna ut-nyttjas (drivkrafter, hinder och lösningar)?
Vilken roll kan förbrukarflexibilitet komma att spela på den framtida elmarknaden i konkurrens med andra resurser?
Ytterligare arbete avseende beteendefrågor planeras, bl.a. en litte-raturstudie för att kartlägga nuvarande erfarenheter och kunskap kopplat till energianvändning, energieffektivisering och liknande åt-gärder som förbrukarflexibilitet och egen elproduktion etc.
2.2.3 Smart mätning och smarta mätfunktioner
Mätning och avräkning med tillräcklig tidsupplösning är en förut-sättning för kunderna att agera på prissignaler. För att få ytterligare information om smart mätning och smarta mätfunktioner har inom ramen för samordningsrådets arbete en enkätundersökning genom-förts bland Sveriges elnätsägare.
Undersökningsföretaget Markör AB har genomfört undersök-ningen för rådets räkning. 155 företag ingick i kartläggundersök-ningen varav 91 företag valde att delta och besvara enkäten. De företag som be-svarat enkäten har lämnat uppgifter för totalt 4 706 809 uttagspunk-ter under 63 ampere motsvarande ungefär 91 procent av Sveriges cirka 5,2 miljoner elkunder (egentligen uttagspunkter enligt SCB:s statistik). Analysarbetet av kartläggningens resultat pågår.
2.3 Forskning, teknikutveckling och kompetensförsörjning (grupp 3)
Inom detta fokusområde analyseras behovet av åtgärder för att främja forskning och utveckling inom området smarta elnät inklusive ansvarsfördelning och organisatoriska frågor. Området omfattar även behovet av kompetensförsörjning inom områden av betydelse för ut-veckling av smarta elnät.
Inom fokusområdet har följande övergripande mål och arbets-uppgifter preciserats i kommittédirektivet:
Analysera och bedöma behov av forskning, utveckling och demon-stration.
Bedöma behov av åtgärder för att säkerställa en god kunskaps-nivå och en tillfredsställande kompetensförsörjning.
2.3.1 Kartläggning av pågående forsknings- och demonstrationsprojekt
Rådet har initierat en kartläggning över pågående forsknings- och demonstrationsprojekt. Kartläggningen syftar till att få en heltäckan-de bild av forskningsprojekt i Sverige som kan sägas falla inom heltäckan- de-finitionen av smarta elnät.
Kartläggningen genomfördes av Ramböll Management Consulting i intervjuform med stöd av ett frågeformulär som är baserat på en mer omfattande enkät som används av EU:s forskningscenter Joint Research Centre (JRC). Syftet med kartläggningen är att ta reda på projektens storlek, på vilket stadium i innovationskedjan de befinner sig (grundforskning, tillämpad forskning, pilot, demonstration och kommersiellt projekt) samt få en överblick över den geografiska för-delningen av forskningsmiljöer som rör smarta elnät.
Resultaten av kartläggningen ska kunna användas i fortsatt analys-arbete av rådet och för att peka på eventuell förbättringspotential när det gäller forskningslandskapet för smarta elnät. Kartläggningen ska även bidra till ett kunskapsunderlag om vilka projekt som pågår i Sverige och kunna synliggöras och kommuniceras i Sverige och internationellt. Resultatet från kartläggningsarbetet redovisades i rapportform med en tillhörande sökbar databas i juli 2013. Totalt identifierades 133 forskningsprojekt som rör utvecklingen av smarta elnät i Sverige. Referensgruppen för Forskning, kunskapsförsörjning och teknikutveckling kommer att under hösten 2013 arbeta med en djupare analys av resultaten från kartläggningsarbetet och ta fram en databas över pågående forskningsprojekt för publicering på sam-ordningsrådets webbplats.
2.3.2 Forskning och kompetensförsörjning
Forskning, kompetensförsörjning och kontinuerlig kompetensutveck-ling är en viktig förutsättning om Sverige ska ha en ledande position inom smarta elnät.
Smarta elnät är tekniköverskridande till sin natur genom att om-rådet ligger i gränssnittet mellan elkraftteknik och informations- och kommunikationsteknologi (IKT). Dessutom berör ämnet även andra forskningsområden, t.ex. beteendeforskning. En fråga som har disku-terats i såväl referensgruppen som på det dialogforum som nämns i avsnitt 2.8, är om det behövs en ny utbildning inom smarta elnät, som bättre återspeglar forskningsområdets tvärvetenskapliga karak-tär.
Bedömningen är att det även i fortsättningen behövs grundläg-gande, gedigen kompetens i huvudämnena, men att denna behöver kompletteras med systemaspekter och en förmåga att arbeta över ämnesområden.
En kartläggning av utbildningar med relevans för smarta elnät kommer att initieras för att få en heltäckande bild av utbudet och identifiera eventuella brister i utbildningskedjan.
2.3.3 Teknikutveckling
Ett annat viktigt område att få samlad kunskap om är utveckling av befintlig och ny teknik som behövs för att möta utmaningarna i det smarta elnätet. Som underlag för handlingsplanen behövs det därför kunskap om möjligheterna med ny teknologi, samt en bedömning av vilka teknologier som redan finns på marknaden, eller förväntas bli tillräckligt mogna för att kunna användas inom några år.
En första etapp av en kunskapssammanställning över utmaningar och översiktlig klassificering av nya teknologier inom i första hand transmissions- och distributionsområdet genomförs under hösten 2013 av STRI på uppdrag av samordningsrådet. Målet med detta projekt är att ge en detaljerad beskrivning av utmaningarna i elnätet där ny teknologi, som del av smarta elnät, kan vara ett alternativ till befintlig teknologi. När denna etapp av projektet avslutats, kommer beslut tas om huruvida en mer detaljerad studie av utvalda tekniker bör genomföras.
2.4 Informationssäkerhet och integritet (grupp 4) Samhället är beroende av tillförlitlig tillgång till el för många olika ändamål. Elnäten klassas därför som en av samhällets kritiska infra-strukturer. Vid övergången till smarta elnät förändras de krav som behöver ställas på elnäten, eftersom näten potentiellt sett blir mer sårbara när allt fler komponenter läggs till, högre laster tas ut, samt när IKT införs för övervakning och styrning. Den ökade använd-ningen och beroendet av IKT innebär att riskbilden förändras av-sevärt då nya typer av IKT-relaterade, s.k. cyberhot, tillkommer.
Därför bör de risk- och sårbarhetsanalyser som görs för elnäten ta hänsyn till en utökad och delvis annorlunda hotbild i jämförelse med vad som har varit vanligt hittills.
Även frågan om personlig integritet måste omhändertas i ett tidigt skede om förtroendet för marknaden inte ska rubbas. Inom fokus-området kommer således behovet av åtgärder för att säkerställa ökad IT- och informationssäkerhet samt hanteringen av integritetsfrågor att redovisas. Att såväl marknadens aktörer, som konsumenter och samhället i stort kan ha förtroende för säkerheten i de smarta el-näten är följaktligen en grundläggande förutsättning för framgång.
Inom fokusområdet har följande mål och arbetsuppgifter pre-ciserats i kommittédirektivet:
Bedöma behovet av lämplig IT- och kommunikationsinfrastruk-tur inklusive ägar- och ansvarsfördelning samt finansiering.
Identifiera samt föreslå hur frågor kring IT- och informations-säkerhet och integritet kan omhändertas och vid behov föreslå justering av befintligt regelverk.
Analysera hot och risker för elförsörjningen vid övergång till smarta elnät och hur smarta elnät kan stärka förmågan att mot-stå störningar.
Referensgruppen för informationssäkerhet och integritet kommer under hösten 2013 fortsätta sitt arbete med att kartlägga de hinder och begränsningar som integritets- och säkerhetsfrågor kan innebära för utvecklingen av smarta elnät. Utgångspunkten för detta arbete kommer att vara ett antal användningsfall (se avsnitt 2.4.3).
2.4.1 Litteraturstudie om initiativ inom risk- och sårbarhetsanalys för smarta elnät
Samordningsrådet för smarta elnät har givit Totalförsvarets forsk-ningsinstitut (FOI) i uppdrag att genomföra en litteraturstudie om initiativ inom risk- och sårbarhetsanalys för smarta elnät. Syftet med denna litteraturstudie är att ge en översiktlig bild av de internatio-nella, främst nordamerikanska och västeuropeiska, initiativen inom området risk- och sårbarhetsanalys för smarta elnät. Litteraturstudien har publicerats på rådets webbplats.
Litteraturstudien påvisar en skillnad i hantering av riskfrågor mellan USA och Europa. I USA handlar det mycket om styrning på detaljnivå, medan man i Europa mer tittar på övergripande regel-verk. Sammanfattningsvis kan man konstatera att säkerhet i smarta elnät är en stor och komplex fråga och att arbetet med risk- och sår-barhetsanalyser bara är ett första steg. I dagsläget finns ännu ingen bra metod framtagen för att förstå och bedöma cyberrisker i smarta elnät.
Det betonas också att säkerhets- och integritetsfrågor bör hanteras i ett helhetsperspektiv med tanke på att företagen längs värdekedjan i de smarta elnäten blir allt mer sammankopplade och beroende av varandra.
I många pilot- och demonstrationsprojekt beaktas dock cyber-säkerhet och integritetsfrågor inte som viktiga frågor, och blir oftast först aktuella när nya system ska införas på bred front. Detta ökar risken för sämre och dyrare säkerhetslösningar.
2.4.2 Förstudie risk- och sårbarhetsanalys
På uppdrag av samordningsrådet har 4CStrategies genomfört en förstudie till en risk- och sårbarhetsanalys för smarta elnät, där man använt sig av ISO 31000-metodik. Målet är att identifiera risker och sårbarheter relaterade till förmåga att motstå driftstörningar och att återställa elsystemet. Syftet med denna förstudie är att identifiera och bedöma omfattningen av de risker och sårbarheter som kan antas ha störst effekt på det smarta elsystemets primära uppgift, nämligen att leverera el.
Utgångspunkten för förstudien är att det framtida smarta elsyste-met ska ha samma eller bättre tillförlitlighet eller leveransförmåga (robusthet) som dagens system. Det tidsperspektiv som valts är år
2030, tillräckligt lång borta för att det ska ha hunnit ske reella för-ändringar mot i dag, men samtidigt överblickbart och inte abstrakt.
Förstudiens slutsatser ska användas som underlag för vidare och fördjupande studier på området. Resultaten från förstudien rappor-terades under hösten 2013 och en slutrapport är publicerad på rådets webbplats.
2.4.3 Användningsfall
Inte bara frågan om hur säkerhetsfrågorna bör hanteras har fått allt större uppmärksamhet under senare tid, utan även frågor kopplade till personlig integritet. Det finns många s.k. användningsfall (use cases) identifierade, men få utgår från ett kundperspektiv.
Det fortsatta arbetet inom referensgruppen för
Det fortsatta arbetet inom referensgruppen för