Så funkar Jonas Birgerssons lokala elnät

Jonas ”numera Eljesus” Birgerssons Energy Net är ett elnät som är paketkopplat i stället för kretskopplat. Det utgår från energigemenskaper och modellen bygger bland annat på frihetskablar som möjliggör överföring av stora energimängder.

Läs mer om eljesus och hans lösning här
Jonas Birgersson: ”Man kan ta bort 60 procent av en fastighets nätberoende”

Läs också:
Nyhet i Lund: ”Elnätsägarna får anpassa sig till den nya verkligheten”

Mannen tidigare känd som Bredbandsjesus är tillbaka, i kanske inte ny skepnad, men med nya visioner. Numera är det el som gäller och Jonas Birgersson har just dragit i gång den första tekniska piloten för lösningen Energy Net inom eldistribution i Lund. Nätet sammanknyter Lunds kommunala fastighetsbolags huvudkontor med ett parkeringshus som också ägs av kommunen.

Det hela styrs via noder som byggs med den nya typ av kraftelektronik som tagits fram för elbilsladdning och mjukvarumässigt via ett öppet kommunikationsprotokoll som döpts till ”EP”, med en tydlig blinkning till ”IP” – det protokoll som möjliggjort till Internet och annan paketbaserad datakommunikation. Protokollet har utvecklats av den individuella organisationen Energy Net Task Force som Jonas Birgersson grundat tillsammans med ett par kollegor. EP är liksom IP öppet och fritt för vem som helst att använda. Så här fungerar det:

1. Protokollet styr

”EP” står för ”Energy Protocol” och är precis som IP en definition av de kommandon som krävs för att två noder i ett EP-baserat elnät ska kunna prata med varandra. Noderna, som är förbundna med ett likströmsnät, kan på så vis begära överföring av en viss mängd elenergi från den ena nodens nät till den andra.

Alla portar i noderna är, precis som i bredbandsnät, styrbara via EP-baserade mjukvarukommandon så att el endast överförs när det finns behov av den. Överföringen kan ske i alla riktningar.

– De två noderna i vårt pilotnät pratar med varandra och förhandlar på så vis om hur mycket el som behövs vid ett givet tillfälle. Energimängden stegas därför upp till dess den mottagande noden är nöjd och tackar för sig, förklarar Jonas Birgersson. Sedan stegas den ned igen. Ingenting hindrar att flera olika elväxlar tas i anspråk för att bidra med energi till en nod i Energy Net som har riktigt stora behov.

2. Frihetskabeln fördelar elen

Frihetskabeln är egentligen flera kablar som via flera portar knyter samman de båda fastigheterna. På så vis kan stora energimängder överföras vid behov. Eftersom båda fastigheterna är försedda med solceller och batterilagring kan sådana uppstå vid stora överskott av solel eller när många elbilar ska laddas samtidigt i parkeringshuset. I sådana lägen träder Energy Net in i handlingen.

3. Elväxlarna fördelar energi dit den behövs

Routrarna i ett datanät motsvaras i EnergyNet av elväxlar eller Energy Routers. De använder EP för att styra kraftelektronik som kan fördela och omvandla el från växelström till likström eller från likström till växelström – som en hybridväxelriktare. Kraftelektroniken har hämtats från fordonsindustrin, men Jonas Birgersson menar att det faktiskt är Applegrundaren Steve Jobs som ska tackas för att detta har varit möjligt.

– Det var när han ville att Apple skulle ta fram tunna bärbara datorer som det kom fram modernare och programmerbara lösningar för kraftelektronik. Den togs vidare till elfordon där Volvo var tidigt ute med att förbättra lösningarna. Volvo Trucks är nu världens största leverantör av tunga eldrivna fordon och har elektrifierat alla sina produktlinjer. Deras tidigare teknikchef jobbar med oss nu, så vi har kunnat dra nytta av Volvos erfarenheter på området, berättar Jonas Birgersson.

Elväxlarna kopplas in bakom de traditionella elmätarna och kan där hantera allt från växelström till det överliggande elnätet eller till fastighetens förbrukare, men också likström till eller från solceller, energilager eller elbilssladdare. De kan också skicka likström till nästa elväxel i nätet. Noderna är inte galvaniskt sammankopplade förrän elektroniken bestämmer att de ska vara det. 

4. Krocksäkra kontaktdon

För att underlätta och säkra sammankopplingen används kontaktdon från fordonsbranschen som inte kan blandas ihop, är standardiserade och robusta för att klara vibrationer och temperaturförändringar. Alla har fysiska byglar som verkligen låser kontakten.

– Med hjälp av EP vet systemet hela tiden var det pågår processer som kräver mer energi och kan styra dit, eller var det finns överskott, momentant eller lagrat, förtydligar Jonas Birgersson.

Läs också:
8 saker vi vet om ABB och Samsungs nya smartahem-system

5. Energilager skyddar mot störningar

Lokal produktion och lagring av energi säkrar att lokalsamhället har ett robust skydd mot störningar, men också att nätet är nära realtidsbalanserat. Det måste, precis som i datanäten finnas utrymme för en kort tids buffring under tiden som växlarna pratar med varandra, förklarar Jonas Birgersson. På så vis kan el-laster jämnas ut över tid.