Balancering af energisystemer, gassystemet i fremtiden: grønt, fleksibelt, effektivt

Transkript

1 Balancering af energisystemer, gassystemet i fremtiden: grønt, fleksibelt, effektivt Gastekniske Dage 15. Maj 2012 Malene Hein Nybroe Energinet.dk 1

2 Vores systemer Vi har allerede en del fluktuerende produktion Årlig vindproduktion(28 PJ) svarede i 2011 til 28% af elforbruget Installeret vind kapacitet 3800 MW (termiske kapacitet: MW) 2

3 Produktionen varierer som vinden blæser 3

4 Andre vindudfordringer Hurricane Demand Windpower shutdown Windpower Hurricane peak Future Possibilities the Gas System as Flexibility Provider for 4 Wind Power Production

5 I dag håndtere elmarkedet variationerne Nordpool spot Elbas intra day Regulation power 5

6 6

7 Spot priser 8. januar

8 Hvad sker der fysisk? Der handles via udlandsforbindelserne Produktionen reguleres på andre produktionsanlæg Vandkraft i nabolandene Centrale værker regulere produktionen Kraftvarmeværker ændre på forholdet mellem el og varme, hvis de kan - eller stopper og producere varmen på andre enheder F.eks. på varmepumper, som er noget af det begrænsede fleksible elforbrug i Danmark I yderste konsekvens kan vindmøllerne reguleres 8

9 Hvad så fremover? Energiforligets hovedresultater: CO2-udledningen skal i 2020 være 34 % mindre end niveauet i Energiforbruget skal falde med 12 % i 2020 i forhold til % af vores energi skal komme fra vedvarende energikilder i 2020 og 49 % fra vindenergi 9

10 Integration af yderligere 3,000 MW vind - vision for 2020 Today: 2020: + 3,000 MW MW Demand MW Demand Windpower Windpower uge Wind power Minimum controllable power generation Consumption uge 10

11 Med 50% får vi brug for alle virkemidler 50% wind power share in 2020/2025 Neighbouring countries Heat pumps Heat storage Electricity storage Electric boilers Heat consumption Electricity transmission Heat transmission Electr. consumption Hydrogen & biofuels Conv. elec. generation CHP Heat generation Transport Gas transmission Synergier skal skabe fleksibilitet og effektivitet Future Possibilities the Gas System as Flexibility Provider for Wind 11 Power Production

12 Heldigvis har vi to andre store energisystemer Transmission pipelines Platform Treatment plant Storage Ca. 900 CHPs og fjernevarmeenheder der dækker 62 % af varmebehovet 12

13 Kapaciteter i el- og gassystemet 2010 Electricity Gas Yearly consumption 34.5 TWh 48 TWh Peak demand 6.5 GW 11 GW Production capacity 6,600 [1] MW (+ 1,500 MW reserves) 11,300 MW Capacity of interconnectors 6400 MW (of this 700 MW under construction) Storage withdrawal capacity Storage injection capacity Storage working volume 8300 MW export 8500 MW import under construction 8,800 MW 4,900 MW 12 TWh [1] Excluding wind power as it is not controllable. 13

14 Reklameindslag Spar 90% pr. MW/km 14

15 Lagringsmuligheder i forskellige energiformer Kapacitet i lagring (input el) Gas-system Energiindhold ved lagring som metan (eksist. gaslager) (Energiindhold ved alt. lagring som brint) Investeringspriser iflg. teknologikataloget (2050) i energilager 0,5 kr/kwh (metan) VP i fjernvarme Indiv. VP Elbiler Sæson-lager Energi-indhold =100 GWh Sekunder Minutter Timer Dage Uger Måneder 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 3-7 kr/kwh (varme) Ellager VRB: kr/kwh (el) 15

16 Integration mellem el, gas, varme og fuel-produktion El (MW) Elforbrug (klassisk) og Fluktuerende produktion International el infrastruktur Klassisk elforbrug Vind-Bølge-Sol El (ved lav pris) Elektrolyse Alkalisk, Brænds.celle H 2 El-produktion (spidslast) Gasturbine, CC, Fuelcell etc. FV El (ved høj pris) PHEV with methanol fuelcell Fjernvarme Biomasse og affald Termisk forgasning H 2 +CO Biofuel Katalyse Metanol, DME, SynBenzin etc. Biofuel FV transport (Metanol, DME etc.) Biogas (forrådnelse) CH42+C02 Opgradering Metan(CH 4 ) International gas infrastruktur 16

17 Så skal gassystemet gøres grønt et energibæresystem som transporterer CH4 Udover naturgas skal Biogas baseret på gylle og affald ind i systemet CH4 Biogas baseret på affald kan også være en mulighed 17

18 Så skal gassystemet gøres grønt et energibæresystem som transporterer CH4 Udover naturgas skal Biogas baseret på gylle og affald ind i systemet CH4 Biogas baseret på affald kan også være en mulighed Forgasningsgas fra tør biomasse: halm og træ er en mulighed 18

19 Så skal gassystemet gøres grønt et energibæresystem som transporterer CH4 Udover naturgas skal Biogas baseret på gylle og affald skal i systemet CH4 Biogas baseret på affald kan også være en mulighed Forgasningsgas fra tør biomasse: halm og træ er en mulighed Senere kan metan baseret på elektrolyse og CO 2 fra biogas være en mulighed + 19

20 Hvor meget kan det blive til? Gas (PJ/year) Fossil gas Import Renewable gas Year Prognosis for Danish natural gas production Biogas Gassification Electrolysis Gas consumption 20

21 Og hvad sker der med vores system? ? Biogas Thermal gasification Tentative illustration Electrolysis Can we do the German trick? 21

22 Hvad skal der til? Biogassen skal i gang nu og ind på nettet Og vi skal kunne håndtere det markedsmæssigt, fysisk, teknisk, kvalitetsmæssigt etc. Demonstrationsprojekter af de andre gasser Vi skal sikre at gassen bruges intelligent herunder at koblinger mellem systemerne bevares Kan vi håndtere brint i X% i vores net? 22

23 Tak for opmærksomheden