Hur kan nätoperatörer förutse driftproblem innan de inträffar, optimera resurser i realtid och planera stödtjänster med högre precision? Svaret är digitala tvillingar – en teknik som kopplar samman fysiska elnätskomponenter med virtuella modeller i realtid. Denna digitala spegelbild möjliggör simulering, analys och styrning på en helt ny nivå.
Vad är en digital tvilling i elnätsammanhang?
En digital tvilling är en datadriven, dynamisk modell av ett fysiskt system – i det här fallet elnätets komponenter såsom transformatorer, ledningar, batterisystem och lastpunkter. Modellen uppdateras kontinuerligt med realtidsdata från sensorer och styrsystem. Därför speglar den exakt det aktuella tillståndet i det fysiska nätet.
Det som skiljer en digital tvilling från en vanlig simulering är just den kontinuerliga kopplingen till verkliga data. Det gör det möjligt att testa scenarier, förutse händelser och optimera styrstrategier – medan nätet fortfarande är i drift.
Användningsområden för stödtjänster
Digitala tvillingar kan bli ett kraftfullt verktyg för att effektivisera leveransen av stödtjänster. Här är några exempel:
- Förutse behov av frekvensreglering baserat på prognoser för produktion, konsumtion och nätbeteende.
- Simulera effekten av stödtjänstinsatser innan de genomförs, för att undvika överkompensation eller instabilitet.
- Optimera placeringen av energilager för att maximera stödtjänstvärdet i olika nätområden.
- Samordna distribuerade resurser inom virtuella kraftverk, med realtidsbeslut som baseras på digitala tvillingens analys.
Dessutom kan operatörer använda tvillingen för att identifiera flaskhalsar och föreslå åtgärder som förstärker nätets motståndskraft.
Fördelar jämfört med traditionell nätplanering
Traditionellt har nätplanering baserats på historiska data och statiska modeller. Med digitala tvillingar blir det möjligt att:
- Agera proaktivt istället för reaktivt, vilket minskar behovet av akuta insatser.
- Minska kostnader genom bättre utnyttjande av befintliga resurser.
- Förbättra driftsäkerheten eftersom simuleringar kan avslöja sårbarheter i förväg.
- Snabbare beslutsfattande vid nätstörningar, tack vare realtidsvisualisering.
Tekniken ger också bättre beslutsunderlag inför investeringar, vilket gör den attraktiv för både nätägare och tillsynsmyndigheter.
Internationella och svenska exempel
Flera elnätsoperatörer i Europa och Nordamerika har börjat implementera digitala tvillingar. I Finland har Fingrid ett pilotprojekt där digitala tvillingar används för att simulera hela transmissionsnätet. Även i Nederländerna arbetar TenneT med att modellera kritiska knutpunkter i realtid.
I Sverige undersöker Svenska kraftnät hur tekniken kan användas för att modellera samverkan mellan stamnätet och lokala flexibilitetsresurser, särskilt i samband med stödtjänster som FCR och aFRR.
Utmaningar och vägen framåt
Även om tekniken har stor potential, kräver den:
- Högkvalitativa sensordata – utan pålitliga indata blir modellen värdelös.
- Standardiserade gränssnitt – för att olika system ska kunna samverka smidigt.
- Hög dataintegritet och cybersäkerhet – eftersom tvillingen har insyn i kritiska system.
- Kompetens och kulturförändring – för att nätoperatörer ska börja lita på AI-baserade simuleringar.
Det krävs också att marknadsreglerna tillåter aktörer att använda dessa verktyg för att optimera stödtjänster ekonomiskt.
En spegel som visar framtiden
Digitala tvillingar är inte bara en teknisk innovation – de representerar ett nytt sätt att tänka kring elnätsdrift och stödtjänster. Genom att koppla samman det fysiska och det virtuella får vi ett elnät som är mer förutseende, mer flexibelt och bättre rustat för framtiden.
När Sveriges elsystem går mot allt mer variabel produktion och snabbare förändringar i belastning, kommer digitala tvillingar att spela en allt viktigare roll i att hålla systemet i balans. De kan bli den osynliga men avgörande aktören som ser vad som händer – innan det händer.