Workshop blev brygga mellan forskningsområdena energi och digitalisering

Workshopen ”Data-driven methods with energy applications” var premiären för ett närmare samarbete mellan KTH:s forskningsplattformar för energi och digitalisering. Målet var att dela forskning och erfarenhet både inom plattformarna och med internationella gäster samt näringslivet. 

En av dagens keynotetalare under dagen var professor G. Kumar Venayagamoorthy från Clemson University. 

– Workshoppar som denna ger oss möjlighet att lära av varandra. Människor i olika delar av världen tittar på vad jag skulle kalla gemensamma globala utmaningar. Till exempel hur vi ska elektrifiera ekonomin och nå koldioxidneutralitet senast 2050. Med en ökad dialog kan vi gemensamt hitta lösningar som passar alla olika platser i världen, säger G. Kumar Venayagamoorthy, professor vid Clemson University. 

Inledde dagen gjorde Lina Bertling Tjernberg, föreståndare för KTH Energiplattform, och KTH Digitaliseringsplattformens föreståndare Tobias Oechtering med en överblick över de båda plattformarna.

– Dagens workshop öppnar möjligheten till fler tvärvetenskapliga samarbeten mellan våra olika fält. Digitalisering anses av många som vägen till mer hållbara energinät, men här följer flera utmaningar som en högre komplexitet och ytterligare hot mot säkerheten, säger Tobias Oechtering.

Standard för ökad flexibilitet

Under den första sessionen höll Torben Bach Pedersen, Aalborg University, ett keynotetal om systemet FlexOffers som utvecklats med mål att skapa en standard för mer stabilitet i elsystemen. Modellen gör det möjligt att dra nytta av elkonsumenternas anpassning av sin förbrukning på ett storskaligt sätt, bland annat med hjälp av AI. Samtidigt får elkonsumenterna möjlighet till ekonomisk kompensation för sina anpassningar.

Utvecklingen av modellen drivs idag vidare inom ramen för det EU-stödda nätverket FlexCommunity.

Efter det följde kortare presentationer av György Dán, professor vid KTH, och William Usher, universitetslektor vid KTH. Här gav György Dán en inblick i hur användningen av AI och maskininlärning kan förstärka de smarta näten. Särskilt betonade han hur det kan stärka dagens säkerhet.

William Usher lyfte fördelarna med användningen av optimeringsmodeller för planering som baseras och sprids som open source, med flera exempel från forskningen. De senaste årens kraftfulla utveckling av olika optimeringsmodeller har också ökat intresset för öppen källkod. Samtidigt är det bitvis utmanande och tidskrävande att arbeta med projekt som utvecklas på detta sätt, underströk han.

Ökad användning av AI

Därefter följde session två med rubriken ”Research on Energy Systems exploiting Digitalization” där keynotetalet hölls av professor G. Kumar Venayagamoorthy. Han berörde hur en ökad användning av AI kan förbättra hanteringen av flexibla belastningar och energilagring i dagens elsystem.

Särskilt visade han fördelarna med distribuerad AI och avancerad beräkningsteknik för att säkerställa en kontinuerlig elförsörjning. Han gav flera exempel på forskning där självlärande och kommunicerande delar av ett system kan stärka systemet som helhet. Här kan även en ökad användning av virtuella IoT-enheter öka cybersäkerheten, bland annat genom att initiera motattacker från systemet.

Sedan följde Olli Vigren, forskare vid KTH, och Qianwen Xu, universitetslektor vid KTH, med kortare presentationer. Vigren lyfte behovet av fler skräddarsydda lösningar för att öka digitaliseringen av fastighetssektorn. Behovet finns bland fastighetsägare som vill minska sina kostnader, och hitta lösningar som kan integrera byggnaderna i elnätet. För att lyckas krävs skalbara lösningar som tar hänsyn till fastighetsmarknadens affärsmodeller, betonade han.

Qianwen Xu presenterade några av svårigheterna med en ökad andel förnybar energi i framtidens hållbara kraftsystem. Här krävs dock smartare strömomvandlarna som kan hantera gränssnitten mellan olika elnät. Xu visade sin forskning kring nya datadrivna modellerings- och koordineringsstrategier för smarta omvandlare.

Behov av samarbete

Efter en nätverkslunch med tillfälle att knyta nya kontakter var det dags för dagens sista session under rubriken: ”Society Aspects with examples from Industry and Living lab”. Här gav ABB:s Shiva Sander Tavallaey flera exempel på hur användningen av bland annat AI och sensorteknik gjort det möjligt att optimera energianvändningen. Bland annat har ABB byggt ett digitalt system för Sara Kulturhus i Skellefteå som kan dela sin information med Skellefteå Krafts elnät. Hon betonade också behovet av samarbete för att lyckas skapa de helhetslösningar som behövs för en hållbar framtid.

Efter henne följde Cecilia Gerlitz, forskningsingenjör vid Vattenfall, som lyfte vilka nya potentiella tillämpningar som kommer med smarta elmätare. Dessa ger bland annat möjligheten att förutsäga problem genom realtidsövervakning av belastning och förbrukning. Hon efterlyste nya och mer skalbara lösningar för att hantera och visualisera all den data som mätarna i nätet genererar.

Digitalisering minskar miljöpåverkan

Sist ut för dagen var Jonas Anund Vogel, föreståndare för KTH Live-In Lab, en centrumbildning där ny teknik kan testas och utvecklas för att snabba upp utvecklingen av smarta och hållbara byggnader.

Han presenterade den nya satsningen DIG-IT Lab som rymmer forskning för att minska byggnaders miljöpåverkan genom digitalisering. Vogel talade bland annat om behovet av digitala tvillingar och bättre digitala plattformar för att göra det möjligt för fler aktörer att dela data från enstaka sensorer. Han pekade även på nyttan av att dela information under en byggnads hela livscykel.

Avslutningvis deltog Vogel, Gerlitz och Tavallaey i en paneldiskussion som bland annat efterlyste mer flexibla regelverk för att öka försöksverksamheter och samarbeten. Samt behovet av fler liknande träffar som dagens workshop för att öka möjligheten till samarbetsprojekt och utbytet av kunskap och erfarenhet.

Det genomförda programmet

Text: Magnus Trogen Pahlén