Fremtidens elsystem det bygger vi i dag

Transkript

1 Fremtidens elsystem det bygger vi i dag Nye energikoncepter og decentrale kraftvarmeværkers rolle i fremtidens elsystem Erritsø, 6. januar 2011 Kim Behnke Forsknings- og miljøchef, Energinet.dk kbe@energinet.dk

2 Energisystemet skal ændres markant El anvendelsen skal udvides til flere sektorer Energisektorerne skal samarbejdes og sammentænkes Afhængigheden af fossile brændsler skal reduceres El bliver morgenagens væsentligste energibærer Vind og biomasse som væsentligste energikilder Fleksibelt forbrug til at følge fleksibel produktion Andel elektricitet i dag Andel elektricitet i fremtiden Transport Produktion Varme Køling Services Belysning Transport Produktion Varme Køling Services Belysning Transportsystem for El, Varme og Gas Transportsystem for El, Varme og Gas Energi omsætning Energi omsætning Kul og olie Naturgas Vind Biomasse Grøn gas Sol Kul og olie Naturgas Grøn gas Biomasse Vind Sol Energi levering i dag Fortiden Fremtiden Energi levering i fremtiden 50 % vindkraft i elsystemet i 2025 udgør 18 TWh/år Klimakommissionen anbefaler endnu mere vindkraft i elsystemet Det endelige mål er 100 % VE i elsystemet. Hvordan skal dette elsystem kunne fungerer? Hvad skal vi bruge al den ekstra elproduktion til? 2

3 Udfordring for Forsyningssikkerhed og Marked Spotpriser Danmark december 2010 VE andel Forsyningssikkerhed % DKK/MW Markedet 20% Elspot Pris, DKK/MWh DK-Vest Elspot Pris, DKK/MWh DK-Øst 3

4 Energinet.dk elsystem prioriteringer Produktion Virkemidler 50%? 50% vind + + Robust transmissionsnet, stærke udlandsforbindelser og markedsdeltagelse Fleksibilitet i forbrug og produktion gennem samspil mellem energisystemer Smart Grid med effektiv styring og regulering af elsystmet 4

5 Power balance 2009 West: Peak load 1,400 3,700 MW Central power plants 3,600 MW Local CHP units 1,800 MW Wind power 2,400 MW 4,200 MW 1,000 / 950 MW Central power plants Local plants Wind turbines 680 / 740 MW 1,300 / 1,700 MW East: Peak load 900 2,700 MW Central power plants 3,800 MW Local CHP units 650 MW Wind power 750 MW 1,400 MW Many annual hours, where RES covers the entire demand 950 / 1,500 MW 550 MW 5

6 Produktionskapacitet fordelt på spændingsniveauer Nabo TSO Nabo TSO Vest Øst 400 kv Konv MW Konv MW kv Konv MW Vind 160 MW Konv MW Vind 169 MW Vest Øst Konv MW CHP MW Vind MW Σ MW Nabo DSO kv Konv. 141 MW Konv. 290 MW kv Lavspænding CHP 540 MW Vind 18 MW CHP MW Vind MW CHP 72 MW CHP 263 MW Vind 1 MW Konv. 24 MW CHP 320 MW Vind 376 MW CHP 66 MW Vest Øst Konv MW CHP MW Vind MW Σ MW Vind 552 MW Vind 209 MW Januar 2009 Allerede et meget Smart Grid i dag 6

7 Fremtidens perfekte energiværk Fjernkøling CO 2 neutral Fjernvarme Geotermi Akkumuleringstank Solvarme Elpatroner Varmepumper Prosumer Fleksibilitet Elsystemet Fuld markedsdeltagelse Affald Biogas Biomasse Primær regulering Generator på nettet 7

8 Smart Grid i Danmark konkrete projekter TWENTIES - 26 pan europæiske partnere, FP7 støttet - Løsninger til Transmissionssystemet - Styring af havvindmølleparker og termiske anlæg i samdrift Celleprojektet - Dansk projekt i Holsted ved Billund - Løsninger til kobling mellem distributions- og transmissionsnet - Fokus på tekniske muligheder og potentialer EcoGrid EU projektet - 14 pan europæiske partnere, prioriteret til FP7 støtte - Løsninger til distributionssystemer med over 50 % VE - Inddragelse af forbrug stort, småt og nyt - Udvikling og demonstration af nyt 5-minutters marked - Prototypen på fremtidens elsystem 8

9 Quantity The Scope of a Real-time Market Regulating power market Market-based operation Direct control EcoGrid Realtime Market The EcoGrid Real-time Market will be an integrated part of the current power markets and supports the need of direct control options on a very short time scale AGC/LFC/ Frequencycontrolled reserves Inertia Days Hours Minutes Seconds Now Time scale Volatility 9

10 Celle kontrol skal anvendes i EcoGrid EU Vindmøller Kraftvarme Forbrug fx industri Eksisterende Celle kontrol målinger Netvirksomhed Balance Ansvarlig Virksomhed Nyt i EcoGrid EU Aggregater Aggregater Aggregater 10

11 Smart Grid Netværk for Danmark Smart Grid bygger på fire søjler Teknik, F&U - Stærke miljøer: Universiteter, Virksomheder og Offentlige støtte programmer Business Case - Rapport fra Dansk Energi og Energinet.dk er godt udgangspunkt Erhvervsklynge - Stærkt udspil med EA Energianalyse rapporten og Energiindustriens lederskab Love, Regler og Regulering - Rammen er ikke udfyldt endnu der mangler en del før Smart Grid vejen er helt åben Smart Grid Teknik F&U Business Case Erhvervs klynge Love Regler Regulering 11

12 Decentrale ressourcer er vigtige Grundlag er integration af mere end 50 % vedvarende energi - Uden at reducere forsyningssikkerhed og markedsbetjening Reduceret rådighed over centrale kraftværker Elsystemets systembærende egenskaber kan leveres fra; - Centrale kraftværker men kun når de er i drift - Aggregerede decentrale ressourcer stor fleksibilitet - Systemkomponenter kan komme på transmissionsniveau Ny kobling mellem El Varme Transport Det er en europæisk dagsorden Standarder er vigtige Kraftvarmeværker får nye forretningsmuligheder - Generator tilgængelig for markedet og for tekniske ydelser Energinet.dk samarbejder om robust fremtid 12

13 Velkommen til en god dag Horns Reef 13