Ericsson, Nokia och Huawei, telekomvärldens stora systemleverantörer, satsar nu på att elbranschen ska bygga avancerade 5G-nät för drift och styrning av de delar av elnätet som inte är uppkopplade via fiber. Målet är realtidskommunikation till samtliga lokala elstationer med en fördröjning på maximalt 4 till 5 millisekunder.

Ericsson publicerade i maj en vision för elbolag kallad Always on. Huawei har publicerat flera White Paper sedan 2020 med samma inriktning. Nokia rapporterar att de redan har ett sådant nationellt nät i drift för elbolag i Tyskland.

– Det finns ett stort intresse i telekomindustrin, elbranschen och bland regleringsmyndigheter för uppdragskritiska nät (mission-critical networks).

Initiativ inom 450Alliance.org och från leverantörer av uppdragskritiska enheter (terminaler med mera) stödjer vår vision, säger Gautam Talagery, som skrivit Ericssons rapport.

Elbolagen har i princip alla företag, offentlig sektor och hushåll som abonnenter. I Sverige finns cirka 150 000 lokalt utplacerade elnätstationer, nära elabonnenterna.

Om Sveriges alla elbolag köper uppdragskritiska nättjänster av mobiloperatörerna för driften av alla lokala elnätstationer så innebär det också att mobilnätoperatörerna får ett kommersiellt underlag att erbjuda liknande eller samma 5G-tjänster till företag, offentliga sektorn och hushåll i hela landet.

Den kritiska frågan är naturligtvis vad de nya realtidstjänsterna kommer att kosta för elnätsbolagen och även för andra möjliga abonnenter. Gautam Talagery skriver inget om det i Ericssons rapport och detta är också en av flera brister i rapporten, påpekar Anders Johnsson som leder den svenska elbranschens standardiseringsgrupp TK 57. Se separat artikel.

Elektroniktidningen har skickat ut rapporten Always on och bett om kommentarer från många håll.

– Nokia bygger nu ut ett privat nationellt mobilnät i 450-bandet i Tyskland för elbolag och allmännyttiga företag (utilities). De får ett eget säkert nätverk för sin verksamhet. Nokia är vid fronten av denna revolution, säger Lise Karstensen, marknadsansvarig för privata nät i Norden och Baltikum i Nokia.

Hitachi (fd ABB) och Siemens ser också stora möjligheter med 5G.

– På sikt delar Siemens Ericssons vision om 5G såsom den presenteras i rapporten Always on.

Vi är eniga med Ellevios tidigare uttalande om att finansieringsmodellerna för elnätbolag är det som att teknologiutvecklingen går så snabbt som hade kunnat gå. Elbranschen är starkt reglerad och i varje EU-land måste lagar ändras för att öppna för att införa den nya tekniken.

Vi förväntar oss dock att se stora förändringar fram till 2030, säger Johanna Wendesten på Siemens.

Elektroniktidningen har frågat de fyra största elnätsbolagen i Sverige; Ellevio, Eon, Vattenfall och Göteborg Energi.

Ellevio har redan tagit till sig Ericssons vision och har fattat beslut att införa ett nät som i stort följer den. Se separat artikel om Ellevio.

Eon ger ett svar i samma anda.

– Det är absolut så att det finns en strategi eller vision i elbranschen om uppkopplade elnätstationer. I Tyskland används 450-nätet idag för kommunikation med nätstationerna.

Om det ska bli volym för trafiken så behövs 4G/5G-nät, säger Christian Wickman på Eon energidistribution.

Vattenfalls presstjänst skriver att 5G är intressant och kan få påverkan framöver som komplement till andra kommunikationssätt.

Göteborg Energi är mest återhållsamt av de fyra elnätsbolagen. De bedömer att den nätstrategi som Ericsson presenterar inte kommer att slå igenom i Europa. Dels är det är en mycket dyr utveckling, dels så måste man väga in säkerhetsrisker som intrång, svarar Cecilia Erdalen, presschef.

En viktig fråga för elbolagen är naturligtvis om och när nätoperatörerna kan leverera 5G som klarar kommunikation med fyra millisekunders fördröjning.

Det är det krav som till exempel Ellevio har.

– Min bedömning är att 2024–2025 så klarar mobilnätoperatörerna 5G-tjänster med cirka 10–15 millisekunders fördröjning i publika nät. Om cirka fem till tio år kan publika mobilnät i Sverige klara ner mot fyra millisekunders fördröjning i nationell skala, säger Andreas Kristensson, marknadsansvarig för privatnät i Telenor och fortsätter:

– Det är stor skillnad på att ibland få fyra millisekunder respektive att vara garanterad 4 millisekunder. Det förutsätter utbyggnad av 5G-näten och möjligen att även 6G börjar bli tillgängligt. Om elbolag använder privata 5G-nät så kan det bli möjligt att klara kommunikation med 4 millisekunders fördröjning inom några år, säger Andreas Kristensson.

Ericssons rapport Always on förordar att elbolagen ska välja att använda privata 5G-nät.

Rapporten är skriven för USA-marknaden och den federala myndigheten FCC har nyligen föreslagit att den här typen av bolag ska få tillgång till 6 MHz i 900 MHz-bandet för privata nät.

Gautam Talagery skriver också att sådana privata nät är ett bättre alternativ för elbolagen än att de köper en motsvarande tjänst av nätoperatörer.

Det återstår nu att se om EUländerna lägger om sin frekvenspolitik på denna punkt.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.
Prenumerera kostnadsfritt!

– Jag bedömer att det inte är sannolikt att frekvensmyndigheterna i EU beslutar ge frekvenser i låga band till privata mobilnät, till exempel till elbolag, säger Jonas Wessel i statliga svenska myndigheten PTS.

Han har i många år arbetat med frekvenspolitiken inom EU.

Ellevio kompletterar med 5G

Elbolaget Ellevio utvecklar nu ett centralt kontroll- och styrsystem för företagets lokala elnätstationer. Planen är att koppla upp cirka 8 000 till 10 000 av företagets 24 000 stationer.

Ett heltäckande datakommunikationsnät ska knyta samman elnätstationerna, baserat på 4G, 5G, radiolänk och fiber. Ellevio räknar med att kunna halvera avbrottstiden för sina närmare en miljon kunder.Företaget efterlyser samtidigt en bättre finansiering för införandet av den nya tekniken.

Ellevio vill att statliga Elmarknadsinspektionen ändrar regleringen så att de får rätt att ta ut högre avgifter av elabonnenterna för att finansiera utbyggnaden.

I Sverige hade elabonnenterna tillgång till elnätet 99,98 procent av tiden 2020. För Ellevio handlar det om elavbrott med i genomsnitt 60 till 70 minuter per år och elabonnent. Dessa elavbrott inträffar huvudsakligen i och mellan de lokala elstationerna. Ungefär hälften av företagets kunder drabbas aldrig av avbrott – vilket innebär att det finns områden som är betydligt mer drabbade.

När den nya tekniken införts skickas information från berörd lokal elstation och fördelningsstation till driftcentralen.

Därmed blir det möjligt att från driftcentralen identifiera och isolera de stationer som är berörda av störningen. Elen stängs av bara för de som verkligen är berörda och det går betydligt snabbare att åtgärda felet.

Företaget vill därför ha kommunikation i realtid till alla lokala elstationer. Fiber och radiolänk klarar kommunikation med 4 millisekunders fördröjning och Ellevio vill ha lika kort fördröjning även för trafiken via 5G men hittills har företaget inte fått löfte om det. I städer går det att ansluta elstationer med fiber, men på landsbygden är mobilnät och 5G ett billigare alternativ.

– Om 5G klarar våra krav är vi hemma, säger Stephan Stålered, ansvarig projektledare i Ellevio.

Enligt beräkningar av telekomjätten Ericsson kan de svenska elbolagen med en ny generationen styrsystem sänka avbrottstiden för elabonnenterna med 50 till 75 procent. Det handlar om många hundra miljoner sparade kronor per år.

– Vår uppfattning är att Ericssons analys ger en riktig bild av elbolagens möjligheter att reducera elavbrotten, säger Stephan Stålered.

– Vi har börjat införa den nya tekniken och räknar med att införandet blir klart för hela vårt elnät 2026, säger Stålered.

När allt är klart kommer företaget att vara bland de första elbolagen i hela världen med en så omfattande och samlad lösning, anger Ellevio.

Men det finns frågetecken kring vilken ersättning elnätsföretagen kan få för införandet av ny teknik

Statliga myndigheten Energimarknadsinspektionen (EI) beslutar om intäktsramar för varje enskilt elnätsbolag och dagens reglering baseras på att bolagen bygger sin egen infrastruktur och ersättningsnivån baseras dessutom på elbolagets historiska kostnader.

– Vi kommer att få allt högre kostnader när vi inför den nya tekniken.

Energimarknadsinspektionens regler för våra intäktsramar måste ta hänsyn till det, säger David Bjurhall, ansvarig för regleringsfrågor i Ellevio.

EI avvisar inte Ellevios framställning om ökade elavgifter för abonnenterna men de ger ännu inget helt tydligt besked.

– Nästa år kommer EI att ta beslut för elföretagens intäktsramar inför tillsynsperioden 2024 till 2027. Just nu ser vi över vissa delar av regleringen, där vi inte tagit ställning till alla detaljer än. Tidigare har EI lämnat ett förslag till regeringen på lagändring som skulle möjliggöra mer harmonisering mellan löpande kostnader och kapitalkostnader, säger Carl Johan Wallnerström i EI till Elektroniktidningen.

SEK står redo att standardisera

När det gäller kommunikation för skydd, styrning och övervakning av elsystemet så har kraftbranschen krav på pålitlighet, robusthet och säkerhet.

– Ericsson behöver utvidga beskrivningen för att visa att deras vision klarar kraven inom dessa områden, säger Anders Johnsson, som arbetar på statliga Vattenfall men också leder arbetet i svenska elbranschens standardiseringsgrupp TK57.

Elektroniktidningen har bett om en kommentar till Ericssons rapport Always on som saknar information på viktiga punkter.

– Vi vet därför ännu inte om lösningarna enligt Ericssons rapport Always on uppfyller dessa krav. Är den tekniska lösning som Ericsson förordar ekonomiskt bättre än andra alternativ?

Det finns inget svar på dessa frågor i rapporten, säger Anders Johnsson och fortsätter:

– Min uppfattning är att Ericssons rapport är ett idépapper.

Det är svårt att göra en samlad bedömning. Det är ett av flera initiativ och visioner, det ska bli intressant att se hur det utvecklar sig. TC57 är i så fall redo att etablera de standarder som krävs för att utnyttja dessa lösningar i kraftbranschen, säger Anders Johnsson.

SEK, Svensk Elstandard, fastställer och svarar för all svensk standard på elområdet. Organisationen representerar svenska intressen i internationell och europeisk standardisering på det elektrotekniska området inom organisationerna IEC och CENELEC. Genom SEK deltar cirka 600 experter från olika företag, myndigheter och andra organisationer i Sverige.

IEC utarbetar internationella standarder och inom IEC svarar gruppen IEC TC 57 för standarder för utrustning och system för styrning av kraftsystem, inklusive planering, drift och underhåll av kraftsystem samt tillhörande kommunikation. IEC 61850 är en hel serie med standarder, specifikationer och rapporter som täcker detta område.

Inom Svensk Elstandard finns den svenska gruppen TK 57 som arbetar med standarder för elnätföretagens kommunikation.

I TK 57 deltar experter från elbolag som Vattenfall och systemleverantörer som ABB