Elbilers rolle i et intelligent elsystem

Transkript

1 Elbilers rolle i et intelligent elsystem Vedvarende energi i transportsektoren Aalborg Universitet Anders Bavnhøj Hansen, Energinet.dk, Strategisk planlægning abh@energinet.dk Elbilers rolle i et intelligent elsystem , dok. nr

2 Indhold 1. Fremtidens energisystem og elbilens rolle heri 2. Intelligent indpasning af elbilen 3. Opsummering og spørgsmål 2

3 De politiske visioner og udfordringen for det danske energisystem EU-mål (20/20/20) fastlægger en byrdefordeling på 30 pct. VE for DK i 2020 DK mål om 30 pct. VE forventes i høj grad at ske i elsystemet Inden 2025 kan udfordringen være et elsystem med 50 pct. VE-el! VE-andel af endeligt energiforbrug Et meget langsigtet mål om at gøre DK uafhængig af fossil energi 3

4 Et eksempel på en kraftig udbygning med vindkraft frem til 2025 Der antages 50% VE-el i 2025 ved en yderligere udbygning med 1000 MW vindkraft land og 2400 MW vindkraft offshore Idag Eksempel 2025 Når det blæser meget, så blæser det faktisk i dag bare ud i det rene ingenting, fordi vi ikke kan bruge den overskudselektricitet. (Venstres landsmøde 16. november 2008) Og udviklingen i vindkraft stopper ikke i 2025! 4

5 Fremtidens energiproduktion bliver mere fluktuerende De store vedvarende energiressourcer i Nordeuropa er vindkraft, bølgekraft og anden fluktuerende elproduktion Realiseringen af en langsigtet vision om fossilfri energiforsyning kræver: - Fleksibilitet til at indpasse fluktuerende VE! - Høj energieffektivitet! Kan elbilen levere dette? Og hvad kræver det i så fald? 5

6 Energieffektivitet i biler Omregning: Brændselsforbrug -> Mek.energi -> El Elbil (fra vindkraft til hjul) Biofuel, anden generation Dieselbil Brændselscelle Benzinbil % Elbilen har en suveræn energieffektivitet! 6

7 Elbilens energiforsyning i samspil med det øvrige system "Lyn"ladning 15 min. Batteriskifte station Elsystemet - Markedsfunktion - Infrastruktur -Systemtjenester - Kommunikation ~ = Vindkraft Termisk kraftværk Udland Opladning ved privaten Parkeringshus opladning i arbejdstiden 7

8 Elbiler et væsentligt element i den samlede effektbalancering og stabilitet i elsystemet Fleksibilitet i elforbrug Vandkraft Brint/CAES mv. Centrale varmepumper Elbiler Individuelle varmepumper 0 Sekunder 0,2 Minutter 0,4 Timer 0,6 Dage 0,8 Uger 1 Måneder1,2 Behov for markeder, der sikrer effektbalancering af elsystemet og leverer systembærende egenskaber fra mange elementer! 8

9 Eksempler på optimering af EV-ladeforløb Model 1: Ingen optimering - Uintelligent ladning Forbrug (MW) Elforbrug 2025 DKV 20% EV simpel ladning Standard forbrug 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time Model 2: Day-ahead marked - Optimering til day-ahead (24 t) marked Forbrug (MW) El-forbrug DKV % EV optimeret ladning Standard forbrug Model 3: Systemintegreret 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time - Day-ahead og intraday - Regulerkraft ydelser - Optimering til systemtilstand (effektbegrænsning mv.) - Levering af effekt til net (V2G) 9

10 Residual elproduktion (forbrug-vindkraft) Varighedskurve for et år Forbrug-Vind (MW Vest DK) 5000 Residual produktion (Forbrug-vind) ved 4500forskellige modeller for systemindpasning af el-forbrug 4000 til transport Spidslast, forøget risiko for effektmangel Potentielt behov for Residual elforbrug uden virkemiddel_dk1 at stoppe vindmøller Elprod residual EV model 1 Elprod residual EV model 2 Elprod residual EV model 3 Hvis ikke elbilen lader klogt koster det ekstra kraftværks-kapacitet! 10

11 Elbiler, opladningsmønsters betydning for kritisk eloverløb Kritisk eloverløb Overløb (MW) Areal under kurve er tabt vindkraft produktion Kritisk eloverløb_dk1_mw Kritisk el-overløb EV model 1 Kritisk el-overløb EV model 2 Kritisk el-overløb EV model Timer Hvis ikke elbilen lader klogt fjerner det ikke noget eloverløb! 11

12 Formål med EDISON projektet At udvikle løsninger og teknologier til el- og hybridbiler hvor bilerne udnyttes i et elsystem med store mængder fluktuerende vedvarende energi Etablere en teknisk platform for Dansk demonstration af elbiler med fokus på el-system integration Udvikle standardløsninger for elbiler som kan anvendes globalt, ved at udnytte Dansk viden om distribuerede energi-ressourcer Udnytte potentialet for Dansk export af teknologi, systemløsninger og viden Projektets budget er på 48,8 mio DKK med en ForskEl støtte andel på 32,9 mio DKK I konsortiet indgår Dansk Energi, Dong Energy, DTU, IBM, Eurisco, Siemens, Østkraft. Som konsulenter indgår Lithium Balance, EA Energi Analyse og Eindhoven Universitet 12

13 EDISON projektets aktiviteter EDISON projektet skal skabe viden og demonstrere fremtidens løsninger for elbilernes indpasning i elsystemet! 13

14 Tak for opmærksomheden 14