Smart Energy Networks partnerskab

Relaterede dokumenter
Smart Energy Networks partnerskab

Smart Energy Networks partnerskab

Opfølgning på Klima- og Energiministerens Smart Grid Strategi Forskning, udvikling og demonstration

Local Heating Concepts for Power Balancing

SmartGrids i et internationalt perspektiv

Vedvarende energi - rollefordelinger

Fjerde Generation Fjernvarme

BALANCERING AF FJERNVARME FOR ØGET OPTAG AF LAVTEMPERATUR OVERSKUDSVARME

Brint og grønne brændstoffers rolle i fremtidens smarte energi systemer

85/15 Moving energy. forward. Charles Nielsen, Director R&D. Kystdirektoratet 28. november Fremtidens anvendelse af søterritortiet

Gas og el det perfekte mix

Fremtidens elsystem det bygger vi i dag

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

House of Energy Energilagring. Sammentænkning af energisystemerne - Hvad kan gassen byde på? Thea Larsen, adm. direktør

Afslutningsskema. 1. Projekttitel Muligheder for anvendelse af Compressed. 2. Projektidentifikation Energinet.dk projektnr. 6567

The Danish Energy System - Developments and Plans

Supermarkeder og Smart Grid muligheder for fleksibelt elforbrug

Hvidbog om det intelligente

TOPWASTE. Affald og 100% vedvarende energi. Seniorforsker Marie Münster Energi system analyse, DTU MAN ENG, Risø 6/6 2013

Muligheder og udfordringer ved overskydende elproduktion. Seniorkonsulent Steen Vestervang, Energinet.dk

Opfølgning på Klima- og Energiministerens Smart Grid Strategi Forskning, udvikling og demonstration

Hvordan kommer Forskningen i spil. Lars Martiny Afdelingschef, Afdelingen for Strålingsforskning Formand for koordineringsgruppen for innovation

Biogas og andre VE-gassers rolle i fremtidens energisystemer - carbon footprint konsekvenser. Henrik Wenzel, Syddansk Universitet

Agenda. Hvad er Smart City og hvem er aktørerne? Udfordringer. Muligheder

Næste generation solvarme / 4. Generation Fjernvarme

Hvordan kan brint reducere behovet for biomasse i fremtidens energisystem?

Strategisk energiplanlægning i. Energi Øresund 28. marts 2011 Kenneth Løvholt Gate 21

Det Fremtidige Energisystem

Smart-Energy Operating-System; A Framework for Implementing Flexible Energy Systems

TALISERING DBDH STRATEGI DIGITALISERING I FJERNVARMESEKTOREN INNOVATIONSTORVET. INVITATION Medlemsmøde SKANDERBORG PARK, 6.

BYGNINGER OG FREMTIDENS ENERGISYSTEM

Fremtidens Forsyningsmix - Smart Grids

100% VE i EU med eksempler Towards 100% Renewable Energy Supply within the EU, examples. Gunnar Boye Olesen

Baltic Development Forum

Can renewables meet the energy demand in heavy industries?

Baggrund og introduktion til fagområder

Smart Grid og Måleteknik. Frank Elefsen, CTO Energy & Climate

BIOGAS OG BIOBRÆNDSLER I DET SMARTE ENERGISYSTEM

Velkommen til Teknologisk Institut AVANCERET ENERGILAGRING

FOKUSGRUPPE TYSKLAND. LOGSTOR Claus Brun

Experiences of Region Zealand

netværk: : Integrerede lavenergiløsninger til nye bygninger

Totally Integrated Automation. Totally Integrated Automation sætter standarden for produktivitet.

ENERGYLAB NORDHAVN DONG ENERGY PERSPECTIVE

Energi. ingeniør uddannelser! Ove Poulsen. et samarbejde mellem Aarhus Universitet og Ingeniørhøjskolen 1. juni

Hvordan kommer "forskningen" i spil

Forskning og udvikling i almindelighed og drivkraften i særdeleshed Bindslev, Henrik

Procuring sustainable refurbishment

CASE - Energy renovation of buildings and 4.th Generation of District Heating

Fra Herning til Californien. NEL Hydrogen. Dr. Uffe Borup. Number one by nature

Sådan bør vi anvende Naturgassen og gassystemet i fremtiden. Professor Poul Erik Morthorst Systemanalyseafdelingen

Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Velkommen til Avanceret Energilagring. Dr. Frank Elefsen, CTO Energy & Climate, fre@dti.dk

Energilagring en hjørnesten i fremtidens energisystem

Lars Yde, Hydrogen Innovation & Research Centre v/ HIH Århus Universitet

Kernekraft - i dag og i morgen. Bent Lauritzen Risø DTU 20. september 2011

Fire årtier med et stabilt energiforbrug

TWENTIES. Transmission system operation with large penetration of Wind and other renewable Electricity sources in Networks.

Omstilling af det danske energisystem til 100% vedvarende energi Scenarieanalyser i CEESA-projektet

IDA National energiplan Elsystemer

TMC - Klima

Green Passenger Ferries

Vedvarende energi i fjernvarmesektoren Dansk Fjernvarme Frank Elefsen, CTO Energy & Climate

VE-Net. Et højteknologisk energi-netværk. VE-Net

FJERNVARME I FREMTIDEN?

The role of power to heat Heat pumps, electrical heat boilers and heat storage Lessons from Denmark

Perspektiver for anvendelse af data i fjernvarmesystemer

Transition to Renewable Energy until in the EU, Denmark, and

Gorm Bruun Andresen Assistant professor, Ph.d. Smart Energy and Thermodynamics Department of Engineering Aarhus University 1

Danish Subsea Network Presentation of Subsea Norway Tour 8 th and 9 th of October 2014

H2 Logic brint til transport i Danmark

Hypotese: Investeringer i udlandskabler undergraver udviklingen fra vindmølleeventyr til vindkraft-system-eventyr

Europæiske netudviklingsplaner systemudvikling i Norden og Østersøområdet

Fremtidens brugerinstallationer for fjernvarmen. Jan Eric Thorsen, Director DHS Application Centre and HEX research, Danfoss Heating

Skalerbare elektrolyse anlæg til produktion af brint i forbindelse med lagring af vedvarende energi

H2020 DiscardLess ( ) Lessons learnt. Chefkonsulent, seniorrådgiver Erling P. Larsen, DTU Aqua, Denmark,

Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse

Dansk Mikrokraftvarme Synergi med Energisystemet Vejle 18. juni2014 Per Balslev

Cleantech Dag Efter COP15 og Finanskrisen. 15. Marts 2010 v/lars Rohold. Cambi Danmark A/S Rådvadsvej 15 DK-2400 København NV

EDISON projektet og International standardisering

SMARTE (OG INTELLIGENTE) BYER

Vätgas och Bränsleceller

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

Biogas i den cirkulære økonomi

Future Gas projektet. Gas som en integreret del af det fremtidige Energisystem

Strategisk energiplanlægning i Danmark møde med Region Midtjylland

FOREBYGGELSE AF ARBEJDSULYKKER I DONG OIL & GAS

Svend Erik Mikkelsen, COWI

INTELLIGENT HEAT GRIDS. by Energy Service and Grundfos

Vindmøller i Danmark. Møde i Darum 25 februar Niels-Erik Clausen DTU Wind Energy

Lithium Batterier til transport; perspektiver og status

Mega solvarmeanlæg og transmissionsledninger - Hvor kommer vi fra, hvor skal vi hen, og hvor skal vi stille alle solfangerne?

Danmark med 100% Vedvarende Energi

PEMS RDE Workshop. AVL M.O.V.E Integrative Mobile Vehicle Evaluation

Anvendelse af biomasse i scenarier for 100% vedvarende energi

Heat Roadmap Europe: Markedspotentiale I EU

Solceller i 100 % vedvarende energisystemer Støttemuligheder, finansiering og virkemidler

Fremtidens distribuerede energisystem med fokus på micro-chp Vejle, 9. September Danfoss A/S Per Balslev, Danfoss Fuel Cell Business

Udfordringer med indeklima ved energirenovering

Fremskrivninger, teknologier og projekter

Transkript:

Smart Energy Networks partnerskab Prof. og Centerleder Jacob Østergaard Center for El og Energi Gastekniske Dage 14. maj 2014

Wind Energy Penetration in Denmark Courtesy: Dansk Energi 2 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Renewable Energy Penetration in our Nabouring Countries Cummulative wind power installations in the EU (GW) Ref.: EWEA Ref.: The EU commission 3 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Energy per hour (MWh/h) The Challenges Energy and Power Balancing 8000 7000 6000 Who will deliver fast? Year 2020 Who will consume? 5000 4000 3000 2000 1000 Who will produce? 0 Wind Power Demand 4 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Wind Power Generation and Spot Price Volatility Example from January 2014 Ref.: EMD International A/S Note: January 2014 the Danish wind power covered 63.3 % of the electricity consumption. Courtesy: Energinet.dk 5 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

The Challenges System Stability and Reliability 6 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Udfordringen i et VE-baseret energisystem Teknologier til korttidsbalancering i elsystemet for at sikre el-nettets stabilitet Løsninger, der over længere tid kan lagre store mængder af energi, der kan bruges til at producere el, når der ikke er vind og sol nok 7 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Main Sources of Flexibility in the Future Energy System Biomass in the electricity generation Long distance power cables for balancing across regions (>500-1000 km) Flexible electricity demand enabled through smart grid technology Energy storage technologies; pumped hydro, compressed air, batteries etc. Integration of multiple energy infrastructures operating together in an optimal system 8 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Integration of the Energy Systems can provide Flexibility Design of an overall optimal and robust smart energy system of multiple integrated smart infrastructures Energy conversion technologies with low investment costs and low losses Empower the consumers to be active prosumers Intelligent energy management and control by use of ICT and smart grid technology 9 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark Ref.: Østergaard et.al, 2013.

Fuld demo: 18-19 November 2014 www.ipower-net.dk 10 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

EcoGrid EU Large-scale Demonstration of the Future Intelligent Energy System EU FP7 ENERGY 2011-14 Budget: 21 million Euro Integrated research and demonstration ~2,000 active customers EU fast-track to Smart Grids Strategic Energy Planning Model Analysing multiple infrastructures and data sources. 11 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Nordhavn EnergyLab sustainable energy and transport Over the next 50 years, Nordhavn will develop into a new district with 40,000 residents and 40,000 jobs. The ambition is to become an example of a future sustainable city, while also contributing to the City of Copenhagen's goal of becoming carbon-neutral by 2025. This requires innovation in urban design - not least of energy infrastructure. 12 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Optimization of Local Energy System (Microgrid) with Electricity and Heat The operation schedule of the electricity and heat systems is jointly optimized to minimize the total operational cost. The proposed optimization model is formulated into an mixed integer nonlinear optimization problem (MINLP). Theoretical case study two CHPs, one electric heater, one wind turbine, one boiler, and one heat storage. Ref.: L. Xu, J. Østergaard et. al, Combined scheduling of electricity and heat in a microgrid with volatile wind power. Automation of Electric Power Systems, Vol. 35, No. 9, 2011, p. 53-60. 13 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

14 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Bidirectional Hydrogen Plant (100/20 kw e ) Electrolysis; Pressured Hydrogen Storage; Fuel Cells 15 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Partnerskabet Smart Energy Networks - forskning, udvikling, demonstration Partnerskabet skal: Tilvejebringe et kvalificeret og velfunderet grundlag for planlægningen af forsknings-, udviklings- og demonstrationsaktiviteter inden for Smart Energy området Bidrage til et forbedret samspil mellem aktørerne på tværs af sektorer 16 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Partnerskabet Smart Energy Networks - forskning, udvikling, demonstration Formål: Partnerskabets skal samarbejde om at skabe forudsætninger for en samfundsmæssig optimal realisering af de langsigtede energipolitiske mål, herunder sikre gode og bæredygtige vækstmuligheder for dansk erhvervsliv på både kort og langt sigt. Partnerskabet skal muliggøre en optimal udnyttelse af ressourcerne via en internationalt orienteret strategisk planlægning for forskning i samt udvikling og demonstration af fremtidens integrerede og intelligente energisystem. 17 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Partnerskabet Smart Energy Networks - forskning, udvikling, demonstration Det overordnede formål skal realiseres gennem aktiviteter med disse konkrete mål: At skabe et solidt grundlag for en strategisk prioritering af FUD-aktiviteterne At belyse og komme med anbefalinger til de danske rammevilkår for FUDaktiviteterne, således at rammevilkårene bedst muligt understøtter udviklingen af nye forskningsbaserede teknologier og løsninger At bidrage til arbejdet i etablerede innovationsnetværk og branchefællesskaber via strategiske alliancer At bidrage til en effektiv kontakt og erfaringsudveksling omkring FUDaktiviteter mellem de involverede interessenter 18 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Partnerskabets styregruppe Fra industrien: Thea Larsen, DGC (formand) Jørgen Christensen, Dansk Energi Jesper Koch, Dansk Fjernvarme Sune Thorvildsen, DI Energi Jeannette Møller Jørgensen, Energinet.dk Fra vidensinstitutionerne: Ulrik Jørgensen, AAU Jacob Illeborg Pagter, AI Rune Hylsberg Jacobsen, AU Jacob Østergaard, DTU Bo Nørregaard Jørgensen, SDU Frank Elefsen, TI 19 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Partnerskabets planlagte opgaver (tentativt) Udarbejde vision for viden- og teknologiudvikling for smart energy Udarbejdelse af statusrapport for viden- og teknologiudvikling for smart energy Analyse af rammebetingelser for FUD inden for smart energy og dialog med beslutningstagere Roadmap for forskning, udvikling og demonstration inden for smart energy Udarbejdelse af materiale om de danske FUD-aktiviteter med henblik på international anvendelse Formidling af resultater 20 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Invitation til et bredt samarbejde om fremtidens samtænkte smarte energisystem! Source: EnergyCamp 2008 21 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Thank you for the attention! Jacob Østergaard Professor, Head of Center Center for Electric Power and Energy (CEE) Department of Electrical Engineering Technical University of Denmark Web: www.cee.elektro.dtu.dk Tel: +45 45 25 35 01 Email: joe@elektro.dtu.dk 22 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark 2 Presentation name 17/

EXTRA 23 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Smart Energy def. A Smart energy system is a cost effective energy system combining efficient use of energy and use of renewable sources; a system, where energy production, distribution, and consumption is linked intelligently together in an integrated and flexible way. Following this, the Smart energy system is defined in this report as a flexible and intelligent system of integrated energy grids, which ensures the most cost effective and sustainable energy supply, storage, and consumption while promoting cohesion between energy supply and demand. 24 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Electrication Electrification of the future energy system Renewable energy sources are electrical (wind, solar) Electrification of demand (heat pumps, electric heating og electric vehicles) 40-70 pct. of the energy demand will be covered by electricity, which is double of todays 20 pct. 25 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

Investeringsomkostninger for forskellige lagringsteknologier 26 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark Ref.: Willett Kempton, "Electric Vehicles and V2G, Keynote address, 2013 Delaware Transportation Infrastructure Gastekniske Forum, 13 Dage Nov 2014 2013, 14 U May of Delaware, 2014 Newark, DE.

GW h h Flexibility in Electricity Demand Residual = Demand Wind & Solar Max. recidual demand = 6.7 GW Max. fixed residual demand = 4.9 GW 7 6 5 4 3 2 1 0 Max Residual Load - Flex Fixed Load Cl. decoupled Process i-hp c-hp EV V2G 1 h 3 h 6 h 12 h 1 d 3 d 7 d 1 m 3 m 1 y Time Interval - [h] 27 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark Source: Energinet.dk

Different Properties of the Energy Infrastructures Ref.: Østergaard et.al, 2013. 28 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark

The Challenges Energy and Power Balancing P ind E P ud P ind P ud = ΔE/Δt Difference between the input (generation) and output (demand) is acculated as stored energy in the system. Storage capacity is in second rage. 29 DTU Electrical Engineering, Technical University of Denmark