Elsystemets samspil med vindkraft, naturgas og de vandbårne systemer

Transkript

1 Elsystemets samspil med vindkraft, naturgas og de vandbårne systemer Anders Bavnhøj Hansen, Energinet.dk, Strategisk Planlægning 1

2 Disposition 1. Udfordringen for elsystemet frem til 2025 og videre 2. Virkemidler til indpasning af vindkraften 3. Fokus på samspil med varmesystemet og naturgassystemet 2

3 Udfordringen for elsystemet Regeringen har et langsigtet mål om at gøre Danmark uafhængig af fossile brændsler. Som en del af EU-målet (20/20/20) og det danske mål på 30% VE energi kan medføre en VE-andel i elsystemet på op mod 50% i 2020! Energinet.dk's opgave i system-planlægningen er, at understøtte en helhedsorienteret udvikling af el- og gassystemet, under hensyn til økonomi, miljø og forsyningssikkerhed. 3

4 Udbygningen med vindkraft en udfordring for elsystemet MW I dag MW I dag MW uge uge Vi skal udnytte både indenlandske reguleringsmuligheder og handel med udlandet for at opretholde forsyningssikkerheden og maksimere værdien af vindmølleproduktionen 4

5 Virkemidler til integration af vindkraft Kort sigt Mellemlangt sigt Langt sigt Udbygning af udveks- Geografisk spredning Ellagring i brint Primært fokus balancering af elsystemet lingsforbindelser Forstærkning/udbygning af eksisterende elnet Nedregulering af produktion ved negative af havmølleparker Fleksibelt elforbrug Fleksibel elproduktion Compressed Air Energy Storage Ellagring i batterier spotpriser Primært fokus integration af el i andre sektorer Varmepumper på kraftvarmeværker Elpatroner på kraftvarmeværker Varmepumper i husstande Plug-in hybridbiler Elbiler Anvendelse af (elektrolysebaseret) brint i transportsektoren Anvendelse af (elektrolysebaseret) brint i gasnettet 5

6 Muligheder for samspil mellem energisystemer 6

7 Muligheder for samspil mellem energisystemer 7

8 Danmarks varmeforsyning Varme (TWh) Fjernvarme 33 Områder uden fjernvarme 26 Samlet 59 Område IV Område IV Naturgas Naturgas individuel individuel Fjernvarme Fjernvarme 8

9 Område 4 Signatur Central varmepumpe Indviduel varmepumpe Mikro-kraftvarme Udvidelse fjernvarmenet Fjernvarme Naturgas 9

10 Varmepumper i fjernvarmenet 1800 Mio. DKK/år COP: 4,5 COP: 3,0 Omkostninger til varmepumper COP: 1,0 (elpatron) Samlet kapacitet af varmepumper (MJ/s) 10

11 Energiforbrug til typisk individuel varmepumpe (gennemsnit ugevist) 11

12 Elforbrug typisk individuel varmepumpe Vindkraft produktion 12

13 Eksempel residualt elforbrug (forbrug-vindkraft) 13

14 Danmarks varmeforsyning Varme (TWh) El potentiale estimat 2025 (TWh) Fjernvarme Områder uden fjernvarme Samlet Område IV Område IV Naturgas Naturgas individuel individuel Fjernvarme Fjernvarme 14

15 Redesign af systemet Control center Kraftværk Hospital med egen generator Fabrik evt. egen generator Vindmøller Decentral Kraftvarmeværk Solceller Kontorbygning evt. egen generator Energilager Solceller intelligente huse Behov for ny systemarkitektur til aktiv styring af distribuerede ressourcer - produktion og forbrug 15

16 Sammenfatning Der er store potentialer for samfundsøkonomisk effektiv integration af el fra vindkraft i varmeforsyningen Sammentænkning med elsystemet har stor betydning for: - Omkostninger til systemkapacitet (kraftværker og infrastruktur) - Effektkrav til transmission og distribution (jf. kabelhandlingsplan) - Perspektiver for at varmesektoren kan levere systemydelser - Forsyningssikkerhed ved samspil med fluktuerende vindkraft - Samspil mellem centrale og individuelle varmepumper og fremtidigt forbrug til elbiler rummer gode perspektiver for indpasning af vindkraft Der er behov for at elsystemet designes til at håndtere mindre decentrale ressourcer på både time og regulerkraft-markederne, herunder udvikling af kommunikation, måling og markedsløsninger 16

17 Energinet.dk fremtidsscenarier til følsomhedsberegninger Miljø et højt prioriteret hensyn 4 - Grønnevang Kraftig vindkraft udbygning Focus på lokal/nationale løsninger El-biler Brint-infrastruktur (lokal) Primært nationalt fokus 3 - Blåvang Clean coal teknologi (CCS) Focus på national forsyning af el Lidt el-biler 1 - Greenville Markant vindkraft udbygning Kraftig international el-infrastruktur El/hybrid-biler VE-gas/brint infrastruktur med internationalt perspektiv 2 - Blueville Naturgas rygrad i systemet International naturgas forsyning Transportsektor på gas Internationalt fokus Miljø et lavere prioriteret hensyn 17

18 Kategori 2008 bruttoforbrug (ENS) 2025 brutto-forbrug (ENS) 2025 nettoforbrug (ENS) FV-områder (brutto PJ) 135 PJ 115 PJ 96 PJ NG-områder 41 PJ 29 PJ 26 PJ Område 4 + ikke FV/NG 65 PJ 53 PJ 42 PJ I alt 240 PJ 197 PJ 163 PJ 18

19 19