Elektrisk Transport Vision 2025

Transkript

1 Netværksmøde Elektrisk Transport Vision 2025 TEKNOLOGISK INSTITUT Kjeld Nørregaard Programleder Elektrisk k Transport

2 2025 danske udfordringer Energi forsyning Meget lidt olie tilbage af egen Nordsø aftapning Egen gasproduktion stort set ophørt National afhængighed af udenlandske forsyninger kan true valutabalancen (og velstanden?) CO2 fokus sætter pres på alternative energiforsyninger Køb af CO2 kvoter vs. Investering i nye forsyninger? Al energi bør udnyttes effektivt og spild bør minimeres. Danmark satser på at både sol og vind vil være til rådighed om 15 og 40 år. Biomasse til transport t eller energiproduktion? El systemet i Danmark 50% af Danmarks elektriske energi skal komme fra vind i 2025 Op til 50% af den elektriske energi skal leveres af andre kilder end vind. Danmarks elsystem skal omlægges til en mere celle orienteret struktur når store dele af luftledninger l skal jordlægges. Mere fleksibilitet og stabilitet i et elnet med store intermitterende effekter.

3 Transporten den slemme dreng I 2025? Fly Kompakt og ren brændstof Tog IC4h har 30års levetid og skal lkøre 10 til il15å år før der ventes økonomi iii remotorisering og hybridisering IC3 har 15 års restlevetid. Levetidsforlænges med hybrid drivlinie eller Nye dual-mode d tog? El-tog i Danmark er ikke mere markant mere bæredygtige end diesel Lokomotiver bør som minimum være dualmode Vækst i Nærbaner og bus-tog med dual-mode eller hybrid drivlinjer Vejtransport Langturs transport på konventionelle brændstoffer, men gradvis el til resten.

4 Udfordringens størrelsesorden? Alle EcoGrid.dk dk scenarier 29 GW vind 38 GW til 65 viser behov for yderligere lokale balance resourcer effekt installeret i Danmark og Tysklland HVDC transmissions kapacitet mellem regionerne begrænset til GW GW installeret vindeffekt afhængigt af scenarie De krævede lokale balance resourcer kan blive ret omfattende Der findes ingen enkle løsninger på denne udfordring og der er ingen andre lande, der har anvist en bæredygtig vej at gå. Danmark må udvikle elsystemet parallel med udbygningen af vindkraften. Flere nye virkemidler skal inddrages. 4

5 2 weeks winter % vindkraft i ,0 4000,0 MWh/h West Denmark 2007 Week 3-4 with high wind Energinet.dk hour by hour data 2007 Electric Produktion West DK Wind production West DK Consumption West DK Wind production West DK * 2, 3000,0 2000,0 1000,0 0, hours from 2007-jan 15_00: ,0

6 2 weeks winter % vindkraft i MWh/h 5000,0 West Denmark 2007 Week 3-4 with high wind Energinet.dk hour by hour data 2007 Electric Produktion West DK Wind production West DK Consumption West DK DKK/MWh 500,00 Wind production West DK * 2, 4000,0 400, ,0 300, ,0 200, ,0 100,00 0, , ,0 hours from 2007-jan 15_00:00-100,00

7 Anvendelse af overskuds-el? Damp, varme, kemisk k Olie /naturgas Suppleres / erstattes af EL uchp varmebuffer Varmepumpe varmebuffer = = ~ kwh Vindmøller Nationalt grid Elopvarmet varmebuffer ~ = - + Elbiler MWh/h 7000,0 20% of carfleet is EV with smart charge 6000,0 5000,0 4000,0 Elektrisk lagring 3000,0 2000,0 1000,0 0,

8 Vestdansk energiforbrug 2007 timegennemsnit over 24 timer - gennem hele året Bemærk at prisen varierer meget mere end forbruget. Relative pricevariation in 24 average hours 2007 relative to year average 40% 40% Loadvar riation 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% -40% ce variation pro oductionpri Consumption relative to year average 2465MWh/h Price relative to year average 24,1 øre/kwh 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% -40% MWh/h 2465,2 Load 2007 average hour starting ti 00: ,9 central production 561,1 decentral production >4 timer om natten er prisen >30% 202,6 nettoexport 634,9 vindproduction lavere end gennemsnit hours where wind > average 1495 hours with wind > 2 x average

9 Danske elbiler har en ekstra dimension. Elbiler med batterier bliver et vigtigt virkemiddel for elforsyningen der oplades fleksibelt når der er overskudsstrøm til rådighed (typisk i løbet af natten), Elbiler kan både give opregulering og nedregulering. Investering i elbilerne bæres af brugerne samfundet og elnettet får også fordele. Samfundet skal gøre det attraktivt, at købe og bruge elbiler frem for konventionelle biler.

10 El til transportformål åbner spørgsmål. Kan ellagring blive økonomisk attraktivt i Danmark? Hvis elbiler kan virke som energibeholdere, hvornår kan det så betale sig at tage strøm med hjem til komfuret og varmepumpen? Hvad sker der med skatteprovenuet og elsystemet når det er nemt at tanke strøm alle steder? Skal elbiler lades med farvet strøm, udstyres med ladelås eller plomberet elmåler for at staten sikres sin sædvanlige energiindtægt? Sådanne tiltag vil stærkt hæmme udbredelsen af Sådanne tiltag vil stærkt hæmme udbredelsen af elbiler, på trods af samfundsbehovet.

11 El-bilen som en belastning på elnettet Hvis elbiler kører hver dag 17 km og bruger 0,25 kwh/km MWh/h 8000,0 7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 00 0,0 20% of carfleet is EV - charging when home

12 El-bilen som en fleksibel forbruger på elnettet Hvis elbiler kører hver dag 17 km og bruger 0,25 kwh/km MWh/h 20% of carfleet is EV - 17kkm/year with smart charge 7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000, ,0 1000,0 0,

13 El-bilen som en aktiv hjælper til elnettet V2G = Vehicle to Grid fra Køretøj til Elnet Hvis elbiler kører hver dag 17 km og bruger 0,25 kwh/km MWh/h 7000,00 20% of carfleet offer V2G 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 00 0,

14 Energiudsigten kan anvendes til at automatisk planlægning af ladning. Farverne på søjlerne markerer elproduktionens forventede miljøbelastning, dvs. hvor meget CO2 der udledes for hver kwh elektricitet. Grøn farve betyder lav CO2 belastning, gul farve moderat og rød betyder høj. Søjlernes højde viser elprisen. Udsigten udsendes på TV2 i Syddanmark hver aften.

15 Elektrisk balancering og produktionskapacitet i distributionsnetværket (Vestdanmark 1./ ) Balancing Distribution Production International connection International connection 400 kv - TSO (Energinet.dk) 4 primær kraftværker (1,494 MW) 150 kv - TSO (transmission) 5 primær kraftværker k (1,908 MW) 80 vindmøller (160 MW) International connection Heat pumps and electric boilers Heat pumps and electric boilers at CHP-plants Elbiler Varmepumper, MicroKraftVarme 60 kv DSO (distribution) kv DSO Lavspænding DSO 15 lokale kraftværker (634 MW) (20 generatorer) 24 vindmøller(18 MW) 538 lokale kraftværker (1,080 MW) (697 generatorer) 3,984 vindmøller (2,215 MW) 1,600 kraft-varme enheder (3 MW) 15

16 Elektrisk distributionsnetværk 10 kv Distribution Transmissionsnet 10 kv - DSO 400V Fordelingsnet Elbiler og Varmepumper belaster de lokale fordelingsnet 16

17 Kan man købe elbiler? Kommercielt udbydes I øjeblikket kun Think, Tesla og varevognen Modec som dedikerede elbiler. Der tilbydes også forskellige konventionelle biler ombygget til eldrift. Eksempelvis: Fiats professionelle linje, Citroen C1, Jaguar, Tata India Flere aktører planlægger introduktion af deres koncepter I Danmark. Better Place Vattenfall/Volvo/Saab BYD Tesla Roadster

18 Udfordringer for udbredelsen af elektriske biler Kommercielt marked for batteri elbiler til attraktive priser Pålidelig information om elbilens ydeevne til kunderne. Pålidelig tank-måler Midlertidige incitamenter: gratis parkering, fordelagtig roadpricing o.s.v. Udrullet infrastruktur og batterier til hurtig ladning og/eller batteri skift Automatisk ladnings interface Miljø for storskala demonstration.

19 Mange Tak