Elbiler i distributionsnettene

Transkript

1 Elbiler i distributionsnettene Et case study af 2 lavspændingsradialer og mulighederne for tilslutning af elbiler v/ Allan Norsk Jensen, DEFU Dansk Energi Net temadag, Vejle 24.november 2009

2 Fleksibelt elforbrug kan bidrage til at opretholde balancen i elsystemet - Men hvad med nettet???

3 Projektdeltagere Kasper Skytte NRGi Michael Grønhøj NRGi Kim Boe Jensen Energinet.dk Anders Bavnhøj Hansen Energinet.dk Allan Norsk Jensen Dansk Energi

4 Net i analyserne 48 boliger Radial bygget i boliger Radial bygget i 2004

5 Er radialerne repræsentative? Radial fra 2004 Radial fra 1968 Dimensioneringskriterier: Belastningsgrad af kabler Overdim. Overdim. Spændingsfald Overdim. Ok Flicker Ok Underdim. Sammenligning med 2 selskaber: Kortslutningsresistans < gennemsnit > gennemsnit Længde af udføringer > gennemsnit > gennemsnit Indmelding til stand.tilsl.bidrag: Fordeling af tværsnit Ok Ok Længde af udføringer > gennemsnit >> gennemsnit Antal kabelskabe >> gennemsnit >> gennemsnit

6 Belastningsmodel Middeleffekt [kw] helligdage Standardafvigelse helligdage jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec

7 Belastning i % på radial fra Månedlig varighedskurve for udføring 5 på [%] Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

8 Spænding i % af 400 V i det yderste kabelskab på radial fra Månedlig varighedskurve for spænding i kabelskab på udføring 5 [%] Jan Feb Mar 97 Apr Maj Jun 96 Jul Aug Sep 95 Okt Nov Dec

9 Belastning og spænding [%] på radial fra Dagsindelt varighedskurve for belastningen på udføring 5 i [%] Nat Dag Kogespids Aften Dagsindelt varighedskurve for spænding i kabelsk ab på udføring 5 [%] Nat Dag Kogespids Aften Nat fra kl. 00:00 til 07:00 Dag fra kl. 7:00 til 16:00 Kogespids fra kl. 16:00 til 22:00 Aften fra kl. 22:00 til 24:00

10 Fuld udnyttelse af kabelkapacitet kræver sektionssikringer 40 A 315 A 125 A 125 A Maks. strøm Radial 2004 Radial 1968 Kabel 258 A 250 A Sikring 350 A 315 A Sikring/1,5 233 A 210 A Reduktion faseubalance 78% 78% Største belastningsstrøm 181 A 163 A

11 Ledig kapacitet i ampere på radial fra 1968 Varighedskurve for ledig kapacitet på udføring 5 baseret på mærkestrøm [A] Nat 100 Dag Kogespids Aften Varighedskurver for ledig kapacitet på udføring 5 baseret på spændingsfald [A] Aften Nat fra kl. 00:00 til 07:00 Dag fra kl. 7:00 til 16:00 Kogespids fra kl. 16:00 til 22:00 Aften fra kl. 22:00 til 24:00 Nat Dag Kogespids

12 Ledig kapacitet i ampere på radial fra 2004 Varighedskurve for ledig kapacitet på udføring 4 baseret på mærkestrøm [A] Nat 120 Dag Kogespids Aften Varighedskurver for ledig kapacitet på udføring 4 baseret på spændingsfald [A] Nat Dag 140 Kogespids Aften Nat fra kl. 00:00 til 07:00 Dag fra kl. 7:00 til 16:00 Kogespids fra kl. 16:00 til 22:00 Aften fra kl. 22:00 til 24:00

13 Ledig kapacitet Radial fra 1968 Strømkriterium Spændingskriterium Altid 99% 95% Altid 99% 95% Nat 132 A 139 A 143 A 83 A 93 A 98 A Dag 103 A 121 A 127 A 47 A 72 A 79 A Kogespids 76 A 96 A 106 A 18 A 43 A 55 A Aften 115 A 127 A 131 A 66 A 80 A 85 A Radial fra 2004 Strømkriterium Spændingskriterium Altid 99% 95% Altid 99% 95% Nat 161 A 167 A 169 A 173 A 181 A 185 A Dag 147 A 155 A 159 A 156 A 168 A 172 A Kogespids 126 A 140 A 146 A 133 A 150 A 157 A Aften 153 A 159 A 161 A 164 A 173 A 176 A

14 Hvor mange elbiler er der plads til? Tja Hvordan tilsluttes opladeren (med 1, 2, 3 faser)? Hvordan oplades elbilen over døgnet? Hvad er opladerens nominelle strøm? Hvordan er opladerne fordelt på lavspændingsradialerne?

15 Ekstra belastning på radialerne x kwh skal leveres over y min, og z faser ΔI = produktet af - Individuel opladestrøm - Antal elbiler - Samtidigheden af elbilernes opladning

16 Ideel opladning (utopi) Strøm [A] 140,0 Andelen af boliger der kan have elbiler = 137 % (Elbil oplades med 10 kwh på en hverdag) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 Energikapacitet til elbiler = 13,7 kwh Boligforbrug = 11,6 kwh 0,0 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00

17 Individuel opladning fast afregningspris Andel boliger der kan have elbiler som funktion af ladetidspunkt 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% Samtidighed = 60%, Ladestrøm = 10 A Samtidighed = 80%, Ladestrøm = 10 A Samtidighed = 60%, Ladestrøm = 16 A Samtidighed = 80%, Ladestrøm = 16 A 0% 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00

18 Individuel opladning fast afregningspris Andel boliger der kan have elbiler som funktion af ladestrøm (samtidighedsfaktor hhv. 60 og 80%) 55% 50% 45% Opladeperiode: Nat Opladeperiode: Kogespids Opladeperiode: Aften 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% A

19 Individuel opladning - styret efter variabel afregningspris Andel af opladere i drift 120% 100% 80% Ladetid = 0,5 h Ladetid = 1,0 h Ladetid = 1,5 h Ladetid = 2,0 h 60% 40% 20% 0% 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Tid

20 Individuel opladning - styret efter variabel afregningspris Samtidighedsfaktor 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Opladningsvindue: 5 h Opladningsvindue: 4 h 0,0 Opladningsvindue: 3 h Opladningsvindue: 2 h Ladestrøm [A]

21 Individuel opladning - styret efter variabel afregningspris Andel boliger der kan have elbiler som funktion af ladestrøm (samtidighedsfaktor er en funktion af ladetid ved 2 timers ladevindue) 50% 45% 40% Opladeperiode: Nat Opladeperiode: Kogespids Opladeperiode: Aften 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% A

22 Sammenfatning % af boligerne kan have elbiler tilsluttet såfremt: Der ikke oplades i kogespids-perioden Elbilerne er jævnt fordelt på radialens boliger Der anvendes 3-fasede opladere med en ladestrøm på A Der ikke tilsluttes andet nyt forbrug (varmepumper).

23 Tak for jeres opmærksomhed Elbil møder dieselbrænder og hybridbil