Smart grid version 2.0

Transkript

2 Fra Werner von Siemens værksted til global aktør i mere end 190 lande 1847 Grundlæggelsen af ''Telegraphen-Bauanstalt von Siemens & Halske i Berlin 1850 Første internationale salgskontor i London 1853 Grundlæggelsen af russisk selskab som den første udenlandske filial 1893 Siemens etableres i København 1904 Første kontor i Kina 1905 Grundlæggelsen af Siemens i Brasilien 1924 Grundlæggelsen af Siemens India Ltd 1961 Eksporten overstiger 1 milliard DM for første gang 1968 Siemens er nu repræsenteret i mere end 100 lande 1970 Grundlæggelsen af Siemens Corporation i USA Page 2

3 Fakta om Siemens i Danmark per Etableret i 1893 Medarbejdere: ca Heraf ingeniører i forskning og udvikling Ordreindgang: ca. 28 mia DKK Omsætning: ca. 25 mia DKK Aalborg Hovedkontor Produktion Udvikling Salg/service Eksport: ca. 16,6 mia DKK Investeret: > 6,5 mia DKK i DK siden 2003 Indkøb i DK: ca. 8,6 mia kroner fra ca danske underleverandører Ikast Engesvang Århus Ølgod Brande Vejle Esbjerg Odense Helsingør Jyllinge Storkøbenhavn Tinglev Nordborg Samlet kontorareal: m2 Samlet produktionsareal: m2 Samlet lagerareal: m2 Page 3

4 Den globale udvikling medfører et voksende behov for elektricitet Demografiske ændringer Ressourceknaphed Klimaforandringer Befolkningstilvækst 7.5 mia. i 2020 (+1.1 mia.) Megabyer (>10 mio. indbyggere) 27 millionbyer i 2025 Source: UNO Geopolitik 70% af verdens olie- og gasreserver findes i nogle få lande Prisudsving på olie Klimamål Politiske programmer sigter efter langsigtet reduktion af CO 2 udledningen. Øget energiforbrug Voksende betydning af energieffektivitet: Øget elektrificering i samfundet Stigende efterspørgsel efter ren elektricitet Side 4 Energy Sector Siemens AG 2013

5 Trends i energiproduktion To mulige scenarier +2.8% p.a. Wind Onshore % Ocean Biomass, Waste 1% 17% Geothermal 40% 4% 6% Solar CSP 11% Wind Offshore 21% Solar PV 13 17% % Renewables Produktion af energi på verdensplan (i 1000 TWh) Bright Green Scenarie Forudsætninger: Reducerede omkostninger ved produktion med vedvarende energi % 15% 13% 21% 5% 42% CAGR +9.6 % 68% 58% 15% 14% 21% 3% 34% 34 30% 15% 14% 22% 3% 30% Hydro Nuclear Gas Oil Coal Energilagring er tilgængelig Udvidelse af transmissionsnettet Gas som kompensator for vedvarende energi i lavproduktionsperioder. Source: Siemens Base Case 2030 Bright Green Scenario Side 5 Energy Sector Siemens AG 2013

6 Fossil 81% Fossil 70% Fossil 45% Fossil 60% Fossil 57% Fossil 67% Udviklingen i energiforbrug i udvalgte lande frem til 2030 Kina USA Tyskland 3.7%/a 3.9 1% 2% 15% 2% 1% % 12% 8% Nuclear 3% Gas 0% Oil 64% Renewable (w/o water) Hydro Coal 1.0 %/a 4.2 4% 6% 20% 26% 1% % 6% 22% 29% Renewable (w/o water) Hydro Nuclear Gas Nuclear Lifetime Extension 0.1 %/a % 3% 22% 14% 2% 38% 4% 13% 22% Renewable (w/o water) Hydro Nuclear Gas Oil 78% 43% 0% 16% Oil Coal 44% 0% 22% Coal Power generation in 1,000 TWh Power generation in 1,000 TWh Power generation in 1,000 TWh Source: Siemens Side 6 Energy Sector Siemens AG 2013

7 Udviklingen i energiproduktion i udvalgte lande frem til 2030 Kina 1000 TWh USA EU TWh 4.3% +0.5% 1.1% Renewable 11% 4.4 Renewable (w/o water) 6% 4% 17% (w/o water) 13% 3.2 Hydro 5% Hydro 10% % 2% 1% 3% 1% 79% 12% 4% 0% 60% Nuclear Gas Oil Coal 19% 22% 1% 48% 21% 32% 0% 25% Nuclear Gas Oil Coal Power generation in 1,000 TWh 10% 27% 24% 3% 26% % 10% 27% 24% 1% 11% Renewable (w/o water) Hydro Nuclear Gas Oil Coal Power generation in 1,000 TWh Source: Siemens Side 7 Energy Sector Siemens AG 2013

8 Et paradigmeskift kan føre til et bæredygtigt energisystem 19. århundrede 20. århundrede Start 21.århundrede Slut 21. århundrede Elektrificering af samfundet: Kullets tid Storskala produktion af elektrisk energi ved fossilt brændstof Megatrends kræver en nytænkningsproces Den nye tidsalder: Elektricitet bliver energibæreren Energiproduktion ikke bæredygtig Bæredygtig energiproduktion Produktion og forbrug tæt koordineret Produktion følger forbrug Øget decentraliseret og svingende energiproduktion Forbrug følger produktion med intelligente net Fossile brændstoffer, vandkraft Fossile brændstoffer vandkraft, kernekraft Fossile brændstoffer vandkraft, kernekraft, biomasse, vind, sol Bæredygtige energiformer, rent kul, gas, kernekraft Ingen miljømæssige bekymringer Miljømæssig opmærksomhed Side 8 Energy Sector Siemens AG 2013

9 Forskellene i de regionale vækstsegmenter understreger ændringer af energimarkedet Regionale vækstsegmenter Power Generation USA Solar ST 1) life extensions Nuclear Brazil Hydro EU Solar Nuclear Middle East / Africa Nuclear Solar (Desertec) Russia Nuclear India Coal Hydro China Solar Nuclear Coal Gas er overalt Vind er overalt Service er overalt T&D netværk er overalt All-electrical er overalt Transmission & Distribution USA Smart distribution grid Green T&D HVDC Plus Brazil Security of supply UHV 3) AC&DC EU Smart distribution grid Grid access Green T&D HVDC Plus Middle East / Africa Network planning & consulting Green T&D Russia UHV 3) AC&DC India Security of supply UHV 3) AC&DC China E-car infrastructure UHV 3) AC&DC Oil & Gas USA Shale gas Subsea Brazil Deep-water FPSO 2) EU Enhanced oil recovery Pipeline Middle East / Africa Gas Refineries Russia Pipeline LNG 4) India Industrial power Subsea China Pipeline Industrial power 1) Steam turbine 2) Floating Production and Storage Off-take 3) Ultra High Voltage 4) Liquefied Natural Gas Side Page 9 Energy Sector Siemens AG 2013

10 Tre trin til en bæredygtig energiforsyning 1 Optimering af energiformer til energiproduktion 2 Effektivitetsforbedringer i hele energikæden 3 Systematisk optimering/ Smart Grid Side 10 Energy Sector Siemens AG 2013

11 1 Optimering af energiformer til energiproduktion Grøn energi men mest diskontinuerlig forsyning Bæredygtige energiformer som Vindenergi Solenergi Solceller Ensartet salg af disse teknologier tilgængelig på mellemlang sigt Lav emission ved basisbelastning Højeffektive kulfyrede kraftværker Kul/gas kraftværker med CO 2 separering og lagring Atomkraftværker Vandkraftværker Kompensering ved mellem/topbelastning Gasfyrede Combined cycle anlæg: Høj effektivitet Lav udledning Korte opstartstider Løsninger for fremtidig, energilagring fx batterier, hydrogen Større effektivitet medfører lavere omkostninger Siemens er verdens førende leverandør af produkter, løsninger og services til elproduktion Side 11 Energy Sector Siemens AG 2013

12 2 Siemens Energy Portfolio: Energioptimering i hele kæden af energikonvertering Årlig CO 2 reduktionspotentiale med Siemens Energy teknologier > 20% Efficiency up to ~50% for all-electric O&G ~20% Efficiency up to more than ~60% for CCPP Output up through upgrades +7% +150% up to +70% ~50% ~58% > ~60% 477MW 512MW Output up Average energy production/year 4.6 GWh 7.8 GWh Efficiency up in power transmission - 40% losses ~93-95% ~96-97% Emissions down CO 2 reduction with SIPLINK -12t CO 2 Current ø for allelectric Siemens O&G Ø state-ofthe-art GT in CCPP Siemens CCPP Example: NPP Borssele 35 MW increase in 35 days! Capacity of average wind turbine Siemens 2.3 MW turbine with 101m rotor Efficiency in current AC systems Siemens 800-kV UHVDC system ships with own engines running Optimeringer med den mest avancerede teknologi for intelligent styrede grids. per ship/day in harbor Side 12 Energy Sector Siemens AG 2013

13 3 Systematisk optimering: Smart Grid fremtidens intelligente energinetværk Side 13 Energy Sector Siemens AG 2013

14 Fremtidens energiforsyning: Smart Grid og intelligente, effektive energimix kobles sammen i.. det integrerede energisystem CO 2 udledning under konstant overvågning Ladestationer for elbiler køb og salg af el lagring ved topproduktion Store decentrale kraftværker dækker størstedelen af det samlede energibehov Store og meget små værker skal styres i parallel Trådløse sensorer og smart metering koblet til load management og market driven energy supply software Lagerenhed kompenserer for fluktuationer i nettet Side 14 Energy Sector Siemens AG 2013

15 Innovationsområder i hele energikæden Nuclear Power Generation Wind Power Generation Solar Power Generation HVDC-Transmission and HVDC Grids Smart Grid incl. Energy Storage, E-Mobility Offshore & Subsea Oil&Gas Pipeline Transportation and Gas Liquefaction Highly Efficient Coal- and gasfired Power Plants Gasification Carbon Capture and Storage Side 15 Energy Sector Siemens AG 2013

16 Udfordringerne for Danmark er de samme som for resten af Europa (verden) Side 16 Energy Sector Siemens AG 2013

17 Eksempel: Privat installation af solceller Page 17

18 Selv i naturen sker der fejl! Page 18

19 A wise men once said Predictions are hard, especially if it s about the future Niels Bohr Nobel Prize in Physics 1922 Page 19

20 To create an innovation "If I d asked people what they wanted, they would have asked for a better horse" Henry Ford Page 20

21 Væsentlige ændringer i energi-systemerne Fra centraliserede, endirektionale net Page 21 September 2013 Infrastructure & Cities Sector Smart Grid Division

22 Væsentlige ændringer i energi-systemerne til distribueret energi og bidirektionale energi-balancering Hydrogen Storage Diesel Generator Biogas CHP Offshore Wind Parks Pumped Storage Power Plant Large Scale PV Plant Small Industrial Gas Turbine Storage Solutions Storage Solutions Electrical Vehicles Private Solar Smart Street Lighting Unidirectional Power Flow Bidirectional Power Flow Page 22 September 2013 Infrastructure & Cities Sector Smart Grid Division

23 det kræver en ny Smart Grid infrastruktur Version 2.0 Fremtidens Smart Grid landskab Udfordring Vedvarende og distribueret energi Begrænset produktion og begrænset kapacitet Gammel og svag infrastruktur Omkost. og emission ved energi-forsyning Tab, f.eks. Ikke tekniske tab Løsning Balanceret generering og efterspørgsel ny(e) forretningsmodel Styre forbrug og undgå spidser Pålideligt ved aut. udfaldshåndtering og etablering Effektiv generering, transmission, distribution & forbrug Fuld transparans på distribution niv./ aut. Stop af tab Page 23 September 2013 Infrastructure & Cities Sector Smart Grid Division

24 Siemens bud: De forskellige platforme SG vertical applications Horizontal IT Transmission automation Power Distribution automation Power, Gas, Heat, Water Rail electrification Power Microgrid / VPP Power, Gas Industrial applications Demand response Power, Gas, Hea, E-car infrastructure Smart metering Power, Gas, Heat Water, e.g. Street lighting Grid specific enterprise IT Asset management Forecasting & fleet/ portfolio management Business analytics Trading & risk management Grid control platform Grid Application platform Operational IT Energy Mgmt. system Distribution Mgmt. system Decentr. Energy Mgt. DR platform MDM Automation related IT Grid automation platform Information & Communication Grid specific Communication platform Field Equipment Primary Equipment Service Grid consulting & design Grid deployment & automation Smart grid Operation & optimization Value-added services Page 24 Nov-13 Smart Grid Division Infrastructure & Cities Sector

25 Page 25 copyright pjm 2013

26 Page 26 Infrastructure & Cities Sector Smart Grid Division

27 Why Bornholm a Unique Test Site Strong political commitment & public support Demonstration in a real system with 50 % RES High variety of low carbon energy sources Several active demand & stationary storage options Operated by the local municipal owned DSO, Østkraft Eligible RD&D infrastructure & full scale test laboratory Interconnected with the Nordic power Market

28 The Wind Power Challenge An illustrative case from Denmark Today (2008) Tomorrow (2025) % wind power 20% wind power % wind power Wind power Demand Wind power Demand Wind power covers the entire demand for electricity In the future wind power will exceed demand in 200 hours (West DK) in more than 1,000 hours EcoGrid EU meets the increasing need for balancing services 28

29 EcoGrid EU Participants Overview A Prototype for European Smart Grids on the island of Bornholm Wide DSO/ TSO Experience Strong Industrial Participation High Industrial RD&D Competence Smart Grids Research Institutes

30 Fremtiden ifølge. Klimakommissionen Energinet.dk Dansk Energi Den forrige regering Den nuværende regerings udspil VORES ENERGI MERE VEDVARENDE ENERGI ENERGIEFFEKTIVITET EL BLIVER CENTRAL ENERGIBÆRER side 30 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

32 ESCO-konceptet Bygningens driftsomkostninger Teknisk drift Energi forbrug Finansiering Lavere omkostninger Eksempler på hvad man kan gøre: Optimere CTS-anlægget Ombygge ventilations- og varmeanlæg Belysning Vedvarende energi Isolering Vinduer og døre Implementering Varme/køling Belysning Drift Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 32 November 2013

34 Akkumuleret besparelse - energirenovering Akkumuleret besparelse, ESCO vs. løbende renovering (Data fra Siemens ESCO projekt i Greve Kommune) År 1 År 2 År 3 År 4 År 5 År 6 År 7 År 8 År 9 År 10 År 11 År 12 År 13 År 14 År 15 År 16 Akk. besparelse - ESCO Akk. besparelse - løbende renovering Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 34 November 2013

35 Hvorfor er ESCO så attraktivt? Garanti for energibesparelserne Tæt dialog mellem kunden og ESCO-virksomhed åbner mulighed for yderligere besparelser Øger hastigheden og effekten af klimaaktiviteter Tæt opfølgning og dokumentation af resultater Løfter standarden på den samlede bygningsmasse Tilføre nye kompetencer til driftsorganisationen Forbedrer indeklimaet Gode lånemuligheder Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 35 November 2013

36 Igangværende og afsluttede projekter Greve Kommune I Syddansk Universitet Greve Kommune II Siemens Wind Power Næstved Kommune Guldborgsund Kommune I & II Roskilde Universitetscenter Greve Kommune III Novo Nordisk Favrskov Kommune Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 36 November 2013

37 Nationalt: Energipolitiske udfordringer Nye nationale mål: 2020: 50% af Danmarks traditionelle elforbrug skal komme fra vind 2020: Danmarks udslip af drivhusgasser reduceres med 40% ift : Kul udfases fra danske kraftværker 2030: Oliefyr udfases 2035: 100% vedvarende energi i el- og varmeforsyningen 2050: 100% vedvarende energi i Danmark side 37 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

38 Vind i Vores Energi side

39 CO2-reduktion i Vores Energi side

40 side

41 Arbejdsdeling, nye aktører og markedsmæssige løsninger arkitektur for smart grid Netselskaberne kan handle fleksibilitetsprodukter på et nyt marked for fleksibilitet Det nye marked koordineres med eksisterende markeder så ressourcer udnyttes hvor det giver mest værdi side

42 Branchefællesskab for Intelligent Energi Foreningen stiftet 13. marts Mission: Branchefælleskabet for Intelligent Energi samler et bredt spektrum af centrale aktører i og omkring energisektoren til sikring af en effektiv udvikling og konkret udrulning af fremtidens intelligente energisystem og understøttelse af energieffektivitet som et vigtigt vækstområde, under inddragelse af national og international viden og erfaring. Medlemsvirksomheder: dato side 42 Forfatter, Titel... og mange flere

43 Hvad arbejder branchefællesskabet for? At Danmark bliver blandt de første lande til at gennemføre en omstilling til et intelligent energisystem, herunder smartgrid, ved at gøre det attraktivt at investere i energiløsninger i Danmark, og herigennem åbne op for nye forretningsmuligheder for medlemmerne, både nationalt og internationalt, at understøtte energieffektivisering som et vigtigt vækstområde, at opbygge en solid teknisk platform således, at der skabes grundlag for, at der blandt medlemmerne kan udvikles strategier, planer og roadmaps for udvikling af løsninger til brug i energisystemet, inden for energieffektivisering, og hos kunderne at etablere en samarbejdsplatform, der muliggør nye forretningsmæssige partnerskaber om udvikling, kommercialisering og udrulning af nye produkter og løsninger til brug i energisystemet, inden for energieffektivisering og hos kunderne. dato side 43 Forfatter, Titel

44 Hvem kan blive medlem? Alle virksomheder og institutioner, kommuner mv. med kommerciel, teknisk og/eller samfundsmæssig interesse i energisektoren, energieffektivitet og udvikling og udrulning af fremtidens intelligente energisystemer i Danmark kan søge om optagelse i foreningen. dato side 44 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

45 Branchefællesskab for Intelligent Energi Søjleorganisation Faglige søjler It-sikkerhed Net Markedsdesign Distribueret energi og Home automation Energieffektivitet (DEEN) Aktiviteter mv. Risikovurdering af smart grid Standardisering på It-sikkerhedsområdet It-sikkerhedsstrategi og politik EU-regler om databeskyttelse Privacy by design Fastsættelse af standarder for komponenter målinger kommunikation overvågning m.v. Realtids målinger i relevante knudepunkter Optimering omkring udnyttelse af net Prioritering af forskningsmidler Markedsdesign for fleksibilitetsydelser Forretningsmodeller og nye kommercielle aktørrelationer Aktiv involvering af kunder Omkostningseffektiv timeafregning Accelerering af nye teknologier og produkter Styring og regulering af distrbuerede energi ressourcer og kobling til Smart Grid Understøtte udnyttelsen af el-baserede lagerteknologier Styring og regulering af apparater og forbrug Smart grid krav til bygninger Videreførelse af aktiviteter i DEEN Sekretær & Formand Status Sekretær: Morten Trolle Formand: Thomas Mikkelsen, Green Energy Options 24 medlemsvirksomheder Sekretær: Kim Andersen Formand: Olaf Berthelsen, SEAS-NVE 27 medlemsvirksomheder Sekretær: Morten Trolle Formand: Anna-Grethe Hjortkjær, DONG Energy 31 medlemsvirksomheder Sekretær: Richard Schalburg Formand: Peter Keller-Larsen, Spirae.dk 40+ medlemsvirksomheder Ny arbejdsgruppe Integration af el- og gassystem og fjernvarmen side

46 Hvorfor hører smartgrid og energieffektivisering sammen Målet om et CO2-neutralt samfund i år 2050, kan ikke gennemføres uden en kobling af energieffektivisering og smart grid. Indfasning af vind og anden vedvarende energi og reduktion i energiforbruget på ca. 30%, Det kræver, at vi bliver i stand til at aftage vindenergi, når det blæser, Det fordrer, at vi integrerer energieffektivitet og intelligente løsninger, så kunder oplever helhedsløsninger og tilbud med value for money, I mange sammenhænge vil energieffektivisering være den driver, som gør det muligt at etablere fleksible løsninger. dato side 46 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

47 Smartgrid er meget mere end fjernaflæste målere Kilde: GTM Research, 2013 dato side 47 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

48 Og Smartgrid skal sammentænkes med energieffektivitet Smartgrid et add-on til energieffektivitet. Styring af elforbrug og optimering i forhold til priser i el- og fleksibilitetsmarkeder bygger naturligt ovenpå på allerede gennemførte energieffektiviseringstiltag. dato side 48 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi

49 Mere information om Branchefællesskab for Intelligent Energi på dato side 49 Claus Møller, Bestyrelsesmedlem i Intelligent Energi