El-branchens faglæreruddannelse 2014 TEC Frederiksberg 25. juni 2014 Kim Behnke, Forskningschef, Energinet.dk kbe@energinet.dk
Elforsyning, Smart Grid, det intelligente elnet Program onsdag 25. juni kl. 9:00 12:00 Indledning (9:00 9.10) Begreber og rammer for Smart Grid 1. del (9:10 9:50) Hvorfor er Smart Grid blevet en del af fremtidens klima- og energipolitik? 2. del (9:50 10:30) Smart Grid i vores hjem og liv Pause (10:30 10:45) 3. del (10:45 11:25) Smart Grid rammer og vilkår 4. del (11.25 12:00) Smart Grid i selve elsystemet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 2
Elforsyning, Smart Grid, det intelligente elnet Faglige indhold 1. del Hvorfor er Smart Grid blevet en del af fremtidens klima- og energipolitik? De danske klima- og energimål Hvilke energiteknologier har vi og får vi? Smart Energy når energisystemerne smelter sammen 2. del Smart Grid i vores hjem og liv Hvilke teknologier får vi i egne hjem? Læring fra igangværende demonstrationsprojekter Smart Consumer, vi skal selv deltage er det Smart Living? 3. del Smart Grid rammer og vilkår Tilpasning af afgifter og tariffer Markedspladser for elhandel Værdikæde, hvem tjener, hvem taber og hvad med samfundsøkonomien? 4. del Smart Grid i selve elsystemet Intelligens i det lokale elsystem Intelligens i transmissionssystemet Hvad nu, hvis det slet ikke lykkedes med Smart Grid? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 3
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 4
Begreber og organisationer Hvem er hvad? Dansk Energi (DE) er brancheforening for energisektoren www.danskenergi.dk/ Energistyrelsen er energimyndigheden www.ens.dk/ Energitilsynet er den nationale regulator www.energitilsynet.dk/ Klima-, Energi- og Bygningsministeriet www.kebmin.dk/ Energinet.dk er systemoperatør (TSO) www.energinet.dk/ ENTSO-E er den europæiske organisation for 41 TSO er www.entsoe.eu/ EU Kommissionens Smart Grid rapporter http://ses.jrc.ec.europa.eu/ EU Smart Grid Platform www.smartgrids.eu/ GRID+, Samarbejdsplatform for Smart Grid www.gridplus.eu/ Alt skal være smart. Smart Grid Styring og regulering af alle distribuerede energi ressourcer (DER) med IKT Smart Energy Sammenkobling af el, gas, varme og transport i nye energisystemer Smart Cities Større byområder med energieffektivisering og brug af VE Smart Consumer Den fleksible kunde, der optimere el og energiforbrug mod VE Smart Meter Digital elmåler, der registrerer elforbruget hver time og kan fjernaflæses Smart Phone Dem lærte vi hurtigt at bruge Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 5
Energinet.dk Vi forbinder energi og mennesker Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 2
Om Energinet.dk 700 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 7
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 8
Store investeringer - stabil tarif Beslutning om 4,3 mia. kr. nye investeringer 21. maj 2014 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 9
Forsyningssikkerhed i Danmark Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 10
Vi sikrer el og gas hvert minut Energinet.dk har ansvaret for, at der er el i stikkontakten og gas i hanerne - både i dag kl. 20.50 og i 2050 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 11
Vi leverer høj forsyningssikkerhed I 2013 udnævnte OECD Danmark til for 3. år i træk, at have den højeste forsyningssikkerhed med 99,991 % Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 12
Udfordring ved omstillingen Elproduktion og elforbrug følges ikke ad Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 13
Sådan arbejder vi med udfordringerne Hvad gør vi, når vinden ikke blæser, eller solen ikke skinner? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 14
Kort bane Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 15
Mellemlang bane Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 16
Lang bane Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 17
Grøn omstilling Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 18
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 19
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 20
Hvorfor er Smart Grid blevet en del af fremtidens klima- og energipolitik? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 21
Ambitiøs dansk klima- og energipolitik Politiske mål 2020 50% af elforbruget skal komme fra vindkraft 2030 Slut med anvendelse af kul og olie i el- og varmeproduktionen 2035 Alt el og varme er baseret på vedvarende energi 2050 Al energiforsyning er baseret på vedvarende energi, inkl. transport, industri osv. Link: www.ens.dk/politik/dansk-klima-energipolitik Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 22
Nordeuropa er placeret i området med masser af vind Elektricitet Transmission Gas Transmission Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 23
Energisystemet er under forandring Europa er midt i en historisk omstilling af energisystemet - Danmark er i front I 2020 skal vindkraft udgøre 50 % af elforbruget - i 2013 udgjorde vindkraften 32 % af elforbruget. I 2035 skal el- og varmeforsyningen baseres på vedvarende energi I 2050 skal Danmark være 100 % fossilfri Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 24
Energinet.dk s rolle i grøn omstilling Vi indpasser mere vind, sol, biogas samtidig med at vi bevarer forsyningssikkerheden Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 25
Sikker balance i energien Horns Reef Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 26
CO 2 -emission fra el leveret til kunderne Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 27
Nøgletal 2013 Elproduktion i Danmark Import fra Norge, Sverige og Tyskland VE-andel på 46 % af elforbruget Vind-andel på 32,7 % af elforbruget Men også stigning i elproduktionen fra kul Link: http://www.energinet.dk/da/klima-og- MILJOE/Miljoerapportering/Sider/default.aspx Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 28
Omstillingen er i fuld gang det ses på miljødata Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 29
Grøn omstilling men til hvad? 2013 Frem til 2023 Frem til 2023 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 30
Elforsyning balance 50 gange i sekundet Lager kapacitet vil være en god hjælp Vandkraft og pumpekraft (er i Norge) Fleksibelt forbrug virtuelt lager Energi konvertering (P2G) Store batterier eller CAES Kraftvarmeværker og udlandsforbindelser Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 31
Energinet.dk prioriteter mod 2020 Produktion Virkemidler og løsninger 50% vindkraft 50%? + + Robust transmissions net, stærke udlandsforbindelser og fuld markedsintegration Fleksibilitet i forbrug og produktion, lagring, samarbejde med varme- og transportsektorerne Smart Grid til effektiv kontrol og markedsbaseret regulering af elsystemet samt integration af lokale energiressourcer mange baseret på gas Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 32
Ex 1: Elproduktion med 50 % vindkraft 50 % vindkraft (p.a.) og elproduktion fra kraftvarmeværker i klassisk januar måned Elproduktionen vil overstige forbruget med 62 % Eloverløb (ikke dansk anvendt el) bliver 7 TWh p.a. eller 40 % af vindenergien Der skal eksporteres 7.000 MW i visse timer Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 33
Ex 2: Elproduktion og kedeldrift med 50 % vind 50 % vindkraft (p.a.) og elproduktion kun lidt kraftvarme i klassisk januar måned Reservekedler har overtaget 24 % af varmeproduktionen - el kraftværker udfases Eloverløb (ikke dansk anvendt el) reduceres fra 40 % til 17 % af vindenergien Der skal eksporteres 2.600 MW i visse timer Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 34
Ex 3: Elproduktion og nyt elforbrug med 50 % vind 50 % vindkraft (p.a.) - nyt elforbrug, ingen kraftvarme i klassisk januar måned Reservekedler kun til 5 % af varmeproduktionen - el kraftværker udfaset Etablering af 900 MW varmepumper og 1.500 MW elpatroner Eloverløb (ikke dansk anvendt el) reduceres fra 40 % til 4 % af vindenergien Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 35
Hvad når Danmark inden 2020 Udlandsforbindelser og øget markedsdeltagelse 2.000 MW ekstra kapacitet til og fra Danmark Nyt elforbrug i Danmark 70-80.000 oliefyr skiftes ud med varmepumper (yderligere 120.000 til 2030) Nye 350-400 MW Elkedler i fjernvarme (Studstrup, Avedøre, Nordjylland, Fyn 80-100 MW i hvert anlæg) med >2.000 driftstimer om året Eksisterende 450 MW Elpatroner i kraftvarme (10-15 MW enheder) med <1.000 driftstimer om året 8-10.000 elbiler (der er i dag 2.000 enheder) 50-70 MW elektrolyseanlæg med >3.000 driftstimer om året Smart Grid Smart Energy Alle har fjernaflæste digitale elmålere. DataHub services, timeafregning, engrosmodel, Nordisk detailmarked og anden markedsudvikling 10 aggregatorer og lokale markedspladser efter DanGrid modellen Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 36
Vindkraft udfordring tre uger i november Vindkraft produktion overstiger det klassiske elorbrug optimering med: 1. Udlandsforbindelser 2. Nyt fleksibelt forbrug og lagring 2035 Med 75 % klassisk elforbrug Fleksibelt nyt forbrug Eksempler Elektrificering af industri til erhverv, industri og processer Private varmepumper og el til varme/køling Store varmepumper og kedler i fjernvarmenet og varmelagre på kraftvarmeværker Elektrificering af transport (EV) Lagre: Batterier (LV-net), CAES, Elektrolyse og P2G Vindkraft produktionen er mindre end det klassiske elforbrug balancering med: 1. Udlandsforbindelser 2. Indenlandsk fleksibel produktion og lagre Fleksibel elproduktion Eksempler Vand- og geotermisk kraft Kraftværker (b-gas og biomasse) CHP enheder (b-gas og CCGT) Mikro CHP Lagre: Batterier (LV-net) og CAES Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 37
Hvad gør vi når det ikke blæser? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 38
Elsystemets anatomi AC systemets krav Levering af Energi Effekt Systemydelser Centrale Kraftværker Decentrale kraftvarmeværker Vindmøller Havvindmølleparker Udlandsforbindelser HVDC teknologi Udlandsforbindelser VSC teknologi Synkron kompensator FACTS komponenter (Statcom og SVC) DC/AC inverteret produktion Forbrug balancering MWh (energi) MW (effekt) Mvar (reaktiv effekt) Volt (spænding) Lokalt Lokalt MVA (kortslutningseffekt) Lokalt Inerti Hz (frekvens) Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 39
2013 Elsystemet tegnet skematisk (DK2) HVAC Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 40
2020 - Elsystemet tegnet skematisk (DK2) HVAC? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 41
2035 - Elsystemet tegnet skematisk (DK2) HVAC (til reaktiv effektkompensering af kabler) Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 42
Fremtiden = sammentænkning af energisystemerne Import el El-system Export el Vind Bio Gas Kraftvarme Elektrolyse Central varmep. Decentral varmep. El-proces lys, it, køl Fjern- og blokvarme systemer Sol- Procesvarme Bølge Bio, affald mv. Kul Naturg Ethanol Anaerob Gasbehandling Gas-systemer (metan/syntesegas/h2) Termisk forgasnin Varmep Kedel EV ICE/FC Bygn opvarmn. Vejtransport Banetransport Olie Gaslagre Søtransport Import Flydende brændstoffer (Benzin, Diesel, Metanol, DME etc.) Flytransport Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 43
Den langsigtede udvikling Fjernvarmesystemet det tredje ben i de sammenhængende energisystemer Kraftvarme skifter til varmekraft ikke altid samproduktion Elektrificering - med fortrængning af fossile brændsler Gradvis konvertering til et grønt gassystem og kæmpe lagringspotentiale Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 44
Fokus på samlet system performance ved vurdering af nye koncepter i el- og gas-systemet Sandsynlighed for, at der er energitjenester til rådighed til konkurrencedygtige priser, når de efterspørges af forbrugeren uden at Danmark bringes i et uhensigtsmæssigt afhængighedsforhold til andre lande. Redegørelse om forsyningssikkerheden i DK, ENS, 2010 Energi-værdikæden Energi-ressourcer Energi-system Energi-tjenester Bygn. opvarmning Procesvarme Lys, it, køling etc. Transport Bæredygtig ressource-anvendelse Robusthed for gamechangers vurderes Robust, integreret system (økonomisk og teknisk) Minimerede og stabile omkostninger (betalbart) Robusthed for nye behov vurderes --- El- og gas system-koncepter evalueres derfor i analysen ift. hele energisystemet --- Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 45
Hvorfor er Smart Grid blevet en del af fremtidens klima- og energipolitik? 1. EU har 20-20-20 målene for år 2020: 20 % VE, 20 % mindre CO 2 - udledning og 20 % energieffektivisering. Danmark har mål for 2020: 30 % VE, heraf 50 % vindkraft i elforsyningen, 10 % VE i transportsektoren, 40 % mindre CO 2 -udledning og 20 % energieffektivisering. Hvad betyder det at Danmarks målsætninger er højere end EU s? 2. Danmarks elforsyning baseret på 50 % vindkraft i 2020 Hvorfra skal de resterende 50 % elforsyning komme? 3. Fra 2030 er kul udfaset. Fra 2035 skal al el- og varmeforsyning være baseret på VE. 60 % af danske ejendomme opvarmes med fjernvarme. Fjernvarme kommer fra kølevand på kraftværker med kul som brændsel. Hvorfra skal fjernvarmen komme efter 2035? Link: www.ens.dk/politik/dansk-klima-energipolitik www.ens.dk/sites/ens.dk/files/politik/dansk-klima-energipolitik/klimapolitisk%20redeg%c3%b8relse%202011.pdf Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 46
Smart Grid i vores hjem og liv Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 47
Smart Grid omstilling af elsystemet Elsystemet skal udstyres med ekstra intelligens 15 år Inden for de næste 15 år vil elsystemet ændre sig lige så drastisk som telekommunikationen Smart Grid leverer en del af værktøjerne Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 48
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 49
Smart Grid er fremtiden I Danmark er de fleste brikker til Smart Grid lagt! Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 50
Smart Grid roller og kommunikation Alle Distribuerede Energi Ressourcer produktion og forbrug skal kunne anvendes og være online med avancerede IKT systemer - PROSUMERS Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 51
1 milliard i fordel ved Smart Grid i 2025 Den samfundsøkonomiske gevinst ved valg af Smart Grid udviklingen mod 2025 i stedet for Dum Grid er omkring 1 milliard. Smart Grid i Danmark rapport fra 2010. Primære bidrag, Investeringer i net målere, kontrol systemer og komponenter til sikring af system stabilitet. Investeringer i Smart Meter for alle kunder og kontrol elektronik Residential Gateway Besparelser ved at undgå netforstærkninger i distributionsnettet Besparelser ved køb af balancekraft og reserver Udbytte fra el- og energibesparelses initiativer Besparelser ved at reducere brugen af traditionelle kraftværker Hovedsponsoren bliver ejere af kraftværker baseret på fossile brændstoffer Gevinsten optræder hos elkunderne og serviceudbydere Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 52
Smart Grid - det illustrative eksempel Studie i 0,4 kv-kabel med 48 private huse hos NRGi-Net, Horsens Max. kapacitet i kablet 3 elbiler lader på samme tid med 16 A 3-faset i kogetimen kl. 18:00!! 65 elbiler kan oplade deres daglige forbrug, hvis det er fordelt mellem kl. 16:00 og kl. 7:00 Høj værdi ved Smart Grid-løsninger til balancering af nettet! Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 53
Smart Grid Stamtræet i Danmark 109 Smart Grid projekter 2011 Smart Grid teknik prioritering 2011 Danmark # 1 med 22% af projekter 2012 Smart Grid F&U Roadmap 2013 Smart Grid i Danmark 2010 35 anbefalinger Smart Grid Netværk 2011 Status 35 Smart Grid anbefalinger 2012 Smart Grid Strategi 2013 Juni 2014 Smart Grid populært 2011 Projekt rapport 2011 62 Smart Grid virksomheder 2012 Link: http://www.energinet.dk/da/forskning/energinet-dks-forskning-og-udvikling/smart-grid/sider/default.aspx Smart Grid - det intelligente elsystem DanGrid Koncept og Roadmap 2012 54
Smart Grid fra producent til forbruger Ikke kun for husstande, men også for industri, virksomheder, serviceerhverv etc. Reguleret forretning Kommerciel forretning Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 55
Smart Meter ny digital elmåler Måle elforbruget f.eks. hvert 5 minut Mulighed for at deltage i flere elmarkede Automatisk aflæsning Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 56
Styringsenhed prissignaler og automatik Central for overvågning af hjemmet Modtage og reagere på prissignaler Automatisk styring af temperatur, lys osv. Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 57
Hårde hvidevare - der kan kommunikere Masser af nye modeller på vej men standarder mangler Vaskemaskiner, dybfryser, opvaskemaskine mest oplagt Første omgang kan en særlig adapter være løsningen Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 58
Solceller de første prosumer Produktion af ejendommens elforbrug Mest produktion midt på dagen = producent Ingen produktion aften og nat = konsument Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 59
350.000 potentielle varmepumper i private huse Store potentiale for varmepumper i områder uden kollektiv varmeforsyning Fjernvarme Naturgas Oliefyr i område IV (potentielt varmepumpe) Kilde: BBR og ENS Energidata (www.ens.dk) Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 60
Totalomkostning over 5-års periode Potentialer for individuelle varmepumper Totaløkonomien for udvalgte teknologier. Totaløkonomien er her defineret som omkostningen set over en 5-års periode ud fra en antagelse om, at brugeren vil skelne til økonomien i en lidt længere tidshorisont end blot det første år efter købet. 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 Oliefyr Træpillefyr Jordvarme VP Luft-vand VP Afskrivning og renter Brændselsudgift Vedligehold Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 61
Individuelle varmepumper Fortrængning af olie Andet valg for mange i område IV er afgiftsfri biomasse Udfordring ved behov for belåning af ejendom Bidrag til elsektoren: Opregulering. Kan flytte forbrug i 1-3 timer over et døgn Afhængig af en Smart Grid løsning for ikke at belaste elsystemet og for at kunne bruges til regulering Afhængig af at boligen har: Passiv varmelager fx akkumuleringstank Er velisoleret og helst med gulvvarme Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 62
Varmepumper det fornuftige valg Skrot dit oliefyr kampagne med tilskud - gav 20.000 nye varmepumpeanlæg i Danmark Tjenes hurtigt hjem olieprisen er igen over $ 100 pr. tønde Vand til vand løsninger giver det bedste resultat Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 63
Opdateret potentialer for individuelle varmepumper Antal varmepumper i hvert scenarie (afrundet) 2020 2030 2035 Høj vækst 104.000 174.000 196.000 Mellem vækst 76.000 152.000 178.000 Lav vækst 42.000 105.000 136.000 Opdateret analyse fra Dansk Energi, DONG Energy og Energinet.dk Scenarier: Lav Mellem Høj vækst i antal individuelle varmepumper Potentialer ved 6 kw pr. enhed og energiforbrug på 7.000 kwh om året Anholt havvindmølleparken leverer 1.500.000 MWh/år År Antal Effekt (MW) Energi (MWh) 2020 76.000 456 532.000 2030 152.000 912 1.064.000 2035 178.000 1.068 1.246.000 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 64
Service udbyder et illustrativt eksempel? Fra oliefyr til varmepumper selskabet OK Ny forretningsmodel når fyringsolie udfases i 2030 Er allerede aktive i elmarkedet Er Danmarks største leverandør af varmepumper Har den direkte kundekontakt! Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 65
Elektricitet til transport = Stor CO 2 reduktion Energiforbrug ved transport Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 66
EDISON Storskala elbilprojekt i Danmark Elmarked Elbil Elhandler Balanceansvarlig Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Networks Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 67
Elbiler nu kommer de? Elbiler er afgiftsfri indtil udgangen af 2015 2014-15 bliver de store år for rigtige elbiler Der er jo også hybrid-biler, men de er med afgift! Eksempler Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 68
# Smart Energy # Smart City # Smart Consumers CITIES (DTU and AAU) Smart City Kalundborg (SEAS-NVE) DREAM I projekt Billund (DTI) DREAM II projekt Fur (DTI) VPP4SGR - Grundfos Campus, Aarhus (AU) EDGE (AAU) ebutler (Saseco) Smart Grid Samsø (DTI) Smart Grid Livø (Naturstyrelsen) Project Zero Sønderborg Nordhavnsprojektet, København EcoGrid EU projektet, Bornholm Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 69
EcoGrid EU prototypen på fremtidens elsystem Demonstration af et elsystem med over 50 % VE og fleksibelt forbrug for optimal anvendelse af vindkraften Bornholm er et unikt sted for demonstrationen 2000 elkunder deltager Test af et nyt 5 min elmarked Test af nye markedsprodukter med borger involvering Samarbejde med andre Smart grid projekter på Bornholm Lokalt engagement gennem Bright Green Island visionen Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 70
EcoGrid EU projektet med lokalt engagement
Udstyr Green Wave Reality (IBM) Udstyr Synco Living (Siemens) 5 min. Smart Meter (L&G) Central enhed Varme styring og kontrol Rum temperatur måler Web server
My EcoGrid priser My EcoGrid månedlig rapport My EcoGrid forbrugsprofil
Følg EcoGrid EU projektet på hjemmesiderne www.eu-ecogrid.net www.ecogridbornholm.dk Midtvejsrapport
Når det virker i LEGO. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 75
Smart Grid udviklingen i Europa Danmark fortsat i spidsen Europakommissionens JRC, Joint Research Center Smart Grid Projects Outlook 2014
Hovedbudskaber fra JRC Smart Grid Outlook 2014 Danmark har fortsat en meget fornem placering blandt EU landene Siden den første rapport i 2011 har Danmark ligget i spidsen. Rapporten indeholder 43 nye danske Smart Grid projekter, med en samlet projektsum på 91,7 millioner EUR siden sidste JRC rapport De danske projekter har mere fokus på Forskning end på Demonstration For det samlede total budget har Danmark en placering som # 6 For det samlede budget korrigeret for indbyggertal eller elforbrug (MWh) har Danmark fortsat en fornem placering som # 1 De fleste danske projekter omhandler integration af vedvarende energi Der er i dette års rapport lavet en særlig analyse af, hvem der står i spidsen for Europæisk samarbejde. Her er DTU meget fornemt i spidsen. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 77
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 78
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 79
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 80
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 81
Smart Grid i vores hjem og liv 1. SE har opgjort at én familie med en varmepumpe kan spare ca. 1.500 kr. om året, hvis elforbruget afregnes ud fra Spotmarkedet og ikke som fast elpris endda uden aktiv regulering 95 % af danske familie køber i dag el til fast pris. Ny Fra 2016 vil det blive muligt at blive timeafregnet og ikke kun timemålt Skal det være obligatorisk for alle at være timeafregnet? 2. Elforsyningen i Danmark vil fra 2035 være 100 % baseret på VE Skal vi fortsat spare på elforbruget, når det kommer fra VE? 3. I Danmark har vi 99,991 % af tiden el til rådighed, forsyningssikkerhed er et samfundsgode. Det samfundsøkonomiske tab hvis 1 MWh ikke levers er over 50.000 kr. Skal der være pligt til at være fleksibel og hjælpe elsystemet? Link: www.kebmin.dk/sites/kebmin.dk/files/klima-energi-bygningspolitik/dansk-klima-energi-bygningspolitik/energiforsyningeffektivitet/smart/smart%20grid-strategi%20web%20opslag.pdf Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 82
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 83
Smart Grid rammer og vilkår Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 84
Større igangværende Smart Grid projekter EcoGrid EU-projektet på Bornholm med aktiv deltagelse af 2.000 familier og erhverv i test af et 5 min. marked for balancering af et elsystem med over 50 % VE. EU PF7 støtte med 15 partnere. I spidsen er Østkraft, Energinet.dk og DTU. www.eu-ecogrid.net Smart City Kalundborg projektet i Kalundborg med fokus teknologier og nye forretningsmodeller for sammenhængende energisystemer med større erhverv. Projektet er under ledelse af SEAS-NVE. www.smartcitykalundborg.dk CITIES projektet om udvikling af fremtidens sammenhængende energisystemer og IT løsninger. Projektet er under ledelse af DTU. www.smart-cities-centre.org DREAM projektet om udvikling af forretningsmodel for byområder, der vil overgå til VE med varmepumper, elbiler og Smart Grid. Projektet støttes af ForskEL og er under ledelse af DTI. TotalFlex projektet om udvikling af nye markedsprodukter for et elsystem med over 50 % vindkraft. Projektet er under ledelse af firmaet NEOGRID. www.totalflex.dk Green Tech Centre etablerer et living lab for Smart Grid i Vejle. Privat støtte. Projektet samarbejder med INSERO. www.greentechcenter.dk Smart Grid Open projektet angår etablering af et testcenter for nye Smart Grid teknologier. Projektet er under ledelse af DTI. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 85
Smart Grid hvad mangler vi? Markedsaktører serviceudbydere, med kundenære produkter Kunderne har brug for samlet energirådgivning Varmepumpe, jordvarme, solvarme, solceller? Skal et projekt starte med en efterisolering før varmepumpe? Installatøren er den direkte kontakt og Smart Grid ambassadør Kunderne har brug for turnkey løsninger Samle teknologier til komplette løsninger for optimale kundeløsninger Identificering af relevant el (energi) forbrug til Smart Grid løsning Bred energividen fra installatører eller grupper af leverandører Kunderne skal gå hele vejen Slip fastprisaftalen og få fleksibel spotafregning - der er penge at hente Udfordre elhandlerne på nye markedsprodukter Udvikling af ny værdikæde alle skal kunne se en forretning Elmarked>balanceansvarlige>aggregatorer>elhandlere>kunder Netvirksomhed>IKT leverandør>serviceudbydere>kunder Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 86
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 87
Fælles netværk rapportering om Smart Grid Link: Rapporter tilgængelige på www.kebmin.dk Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 88
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 89
Fra 200 til 535 kr./mwh inden for få timer EMD International A/S Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 90
Der er flere markedspladser for handel med el Større fleksibilitet og hurtig respons giver adgang til handel i markeder med større værdi. Forbrugsenheder kan reagere meget hurtigt. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 91
Muligheder i elmarkederne Day Ahead NOIS Balance Ansvarlige og aggregatorer Day ahead spot markedet - Day ahead køb og salg via FBA og PBA - Produktionsplaner til Energinet.dk - Betaling for ubalancer Elbas markedet - Handel mellem PBA og FBA - Intraday, 2 time før driftstimen Regulerkraft markedet (op/ned) - Bud fra PBA til Energinet.dk - Min 10 MW 15 min. aktivering - Ændre DKK og MW indtil 45 min. før driftstimen Reserve marked (op/ned) - Årlige kontrakter (meget få) - Månedlige udbud - Daglige udbud - Skal levere bud i regulerkraft markedet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 92
Markedsudvikling Eks. markeder DER i elmarkederne den danske tilgang Spot markedet (Day Ahead) Stor volumen alle kan deltage Regulerkraft markedet (balance markedet) Stigende volumen, mindst 10 MW bud og 15 min. respons tid Hurtig regulering (primær) Lille volumen overfyldt marked Fleksibilitetsmarked (DanGrid) under udvikling Produkter er allarede tilgængelige (NEAS= READY, DONG Energy = eflex og SE = inet) 5 minutters marked (EcoGrid EU) under F&U Funktion af regulerkraftmarkedet + dynamisk lokal nettarif Vigtig markedsudvikling godkendt Smart Meter med fjernaflæsning og DataHub (2013) Engrosmarked model (2015) med timeafregning (2016) og variable tariffer (2014) Fortsat FU&I projekter til nye markedsprodukter Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 93
Hvad er engrosmodellen TSO Komplet ændring af det danske detailmarked for el fra efteråret 2015 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 94
DataHub gør detailmarkedet klar til udvikling DataHub en er klar til at tilbyde Roaming af elmålerdata for elbil ladning i løbet af 2-3 år Fuld udrulning af Smart Meter inden 2020 i 2014 er over 65 % installeret. Engrosmodellen Supplier Centric Model fra efteråret 2015 Ikke-regulerede priser og fuld Day Ahead prissætning tilbydes fra 2016 Dynamiske nettariffer er taget i brug af 3 DSO er Varmepumper 200.000 enheder i 2030 er driver fro Fleksibelt elforbrug Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 95
2012 elprisen, ELPRISEN private 2013 - DANMARK 2,222 kr./kwh 1 KWH 25 % moms Markedspris Abonnementer Statsafgifter DNO tarif Elsparebidrag TSO tarif PSO tarif Danmark har høje elpriser inkl. alle afgifter. Blandt de fire dyreste i EU. Bulgarien er billigst. Men målt efter købekraft er Bulgarien dyrest og Danmark femte billigst. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 96
DIAGRAMTITEL 2012 elpris, st. virksomheder - 0,648 kr./kwh Statsafgifter PSO tarif Markedspris TSO tarif Elsparebidrag DNO tarif Abonnementer Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 97
Børsens priskryds nu øre/kwh Vindkraft tarif 60 PSO Gaskraft 40 Kulkraft A-kraft 25 Vandkraft Vindkraft bud Forbrug MWh Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 98
Børsens priskryds i fremtiden øre/kwh Vindkraft tarif 60 PSO Gaskraft 40 Kulkraft A-kraft 25 Vandkraft Vindkraft bud Forbrug MWh Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 99
Udviklingen i PSO-støtten, 2008-12 Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 100
2013 PSO tilskud til miljøvenlig elproduktion Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 101
Smart Grid gennem standardisering Danmark støtter arbejdet med åbne internationale standarder. I DanGrid arbejdet er der branchemæssigt besluttet at støtte og arbejde efter IEC standarderne. IEC Standarder bliver til efter arbejde i CEN/CENELEC, hvor alle branchefolk m.v. kan bidrage til udarbejdelsen. Dansk Standard deltager og har danske arbejdsgrupper. USA og Europa samarbejder om IEC standarderne. Europakommissionen har med en række Mandat arbejder søgt at fremme udviklingen. EU har bedt ENTSO-E om at fremme udviklingen af Network Codes for alle dele af elsystemet. Det skal siden blive til forordninger med umiddelbar retsvirkning. I Danmark er Energinet.dk myndighed til at udstede regler i form af Tekniske- og Markedsforskrifter Der er mange regler for tilslutning af elproducerende anlæg men næsten ingen for elforbrugende apparater. Alle nationale forskrifter og grid codes skal indordnes efter de fælles europæiske. Link: http://www.iec.ch/smartgrid/standards/ - http://www.cenelec.eu/aboutcenelec/whatwedo/technologysectors/smartgrids.html - http://www.ds.dk/da/standardisering/fagomraader/forum-for-smart-grid-og-vedvarende-energi/ - http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/taskforce_en.htm - http://networkcodes.entsoe.eu/ - http://www.energinet.dk/da/el/forskrifter/sider/default.aspx Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 102
Danske Markeds- og Tekniske forskrifter Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 103
Standardisering? Ja, tak! også for IKT delen De nødvendige IKT systemer for Smart Grid i distributionssystemerne Marked Driftsovervågning Service Udbydere Retailer / Wholesaler Aggregator RTO/ISO Ops EMS Transmission EMS WAMS Demand Response Distribution DMS Asset Mgmt MDMS Utility Provider CIS Billing Third-Party Provider Retail Energy Provider CIS Billing Energy Market Clearinghouse Enterprise Bus Enterprise Bus Enterprise Bus Home / Building Manager ISO/RTO Participant Internet / e-business RTO SCADA Transmission SCADA Metering System Distribution SCADA Internet / e-business Aggregator Others Market Services Interface Plant Control System Produktion Domæne Datanetværk Generators Aktører Gateway Aktør Kommunikations linje Kommunikationslinje skifter ejer / domæne Wide Area Networks Substation LANs Substation Device Transmission Substation Controller Data Collector Electric Storage Field Device Distributed Generation Field Area Networks Distribution Substation Controller Energy Services Interface Meter Customer Equipment Customer EMS Electric Vehicle Premises Networks Forbruger / Prosumer Distributed Generation Electric Storage Appliances Thermostat Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 104
EVCOM Elbil (EV) kommunikation Vigtig standardisering EVCOM bidrager til EU s M468 mandat i CEN-CENELEC Det angår WG Smart Charging og TC/WG arbejdet på nøgle standarderne IEC TC57 (TR 61850-90-8), IEC TC69 WG4 (IEC 61851), and ISO/IEC JWG CI (ISO/IEC15118) EVCOM er også i dialog med Green emotion projektet om emi3, NWIP standardiseringen af EVSE backend kommunikation EVCOM løsningen gøres klar til fuld dataflow til og fra den nationale DataHub i Danmark Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 105
Network Codes Process - Current Status Recent Developments
What and who is ENTSO-E
Order of work Decided by the EC Influenced by and informs Through a Priority List agreed upon through consultation ENTSO-E s Three- Year Work Plan RfG Requirement for Generators CACM Capacity Allocation and Congestion Management Therefore current network codes are developed in this order DCC Demand Connection Code OS Operational Security OPS Operational Planning and Scheduling LFCR Load Frequency Control and Reserves FCA Forward Capacity Allocation EB Electricity Balancing HVDC High Voltage Direct Current Connection requirements E&R Emergency and restoration
Current status of Network Codes
Sources of information Network Codes Mini Website http://networkcodes.entsoe.eu/
Sources of information Corporate ENTSO-E Website https://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-development/
Involvement of TSO in Standardisation bodies (in relation with transmission topics) Indicative and not exhaustive Component 2 6 1 TC10 Fluids for electrotechnical applications 1 CLC - TC 7X Overhead electrical conductors TC36 Insulators Insulated bushings Insulators for OHL Insulators for substations Installation 5 TC 81 Lightning protection TC 99 Power installation exceeding 1 kv 4 5 1 2 Equipment 1 4 2 TC 14 Power transformers TC 17 Switchgear and controlgear 1 1 2 TC 11 Overhead lines TC 20 Electric cables TC37 Surge arresters TC33 Power capacitors TC 78 3 2 1 3 3 Equipment & tools for live working 1 3 System CLC - TC 8X System aspects of electrical energy supply Grid integration of Large- Capacity RES 3 TC 13 Equipment for electrical energy measurement & load control 4 1 TC 57 Power systems management TC118 Smart Grid user interface TC115 HVDC transmission for DC >100 kv 1 6 3 4 1 3 TC77 Electromagnetic compatibility Low frequency phenomena High frequency phenomena High power transient phenomena TC 28 Insulation co-ordination 2 Generation TC 82 Solar photovoltaic energy system TC117 Solar thermal electric plants 2 TC 88 Wind turbines TC114 Marine energy wave and tidal energy converters General (Horizontal) 1 TC 106 Electromagnetic fields in the human environment TC104 1 1 1 4 3 1 Environmental conditions, classification and methods of test
Den danske dagsorden for udbredelse af Smart Grid Europæisk samarbejde om større Smart Grid Smart Cities projekter Integration af Distribuerede Energi Ressourcer (DER) Markedsintegration af forbrug (DR) og udvikling af detailmarkedet Standardisering IEC 61850 familien for Smart Grid udbredelse Konkrete projekter CHPCOM, EVCOM og HPCOM et PVCOM projekt kan støde til Vind til varme Smart Grid Ready varmepumper ca. 200.000 stk. i 2030 Kunde engagement Serviceudbydere med Smart Consumer klar produkter Smart Energy projekter sammenkobling mellem el, varme, transport og gas for at udbrede VE Smart City projekter større projekter for replikering og skallering af viden fra tidligere projekter Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 113
Nøgle aktører i Danmark - Smart Grid Smart Grid organisationer Dansk Energi Intelligent Energi www.ienergi.dk/english.aspx DI Energi http://energi.di.dk/english/pages/englishfrontpage.aspx Klima-, Energi- og Bygningsministeriet (KEBMIN) www.kebmin.dk/en/climate-energy-andbuilding-policy/denmark/energy-supply-and-efficiency/smart-grid-the-intelligent Udvalgte vigtige Smart Grid projekter ipower www.ipower-net.dk/ PowerLabDK www.powerlab.dk/ EcoGrid EU www.eu-ecogrid.net Smart City Kalundborg www.smartcitykalundborg.dk/en Green Tech Center www.greentechcenter.dk/uk/ CITIES www.smart-cities-centre.org DREAM www.teknologisk.dk/projekter/projekt-dream-rammerne-for-tidlig-kommercieludrulning-af-smart-grid-loesninger/32966 TotalFlex www.totalflex.dk CITIES www.smart-cities-centre.org Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 114
Smart Grid rammer og vilkår 1. Smart Meter installeres og ejes af netvirksomheden. Smart Meter registrerer kundens adfærd og ændrede adfærd, så der kan afregnes. Residential Gateway (e-box) er et kommercielt produkt for kommunikation, styring og regulering af elforbrugende enheder. Hvor meget kontrol vil vi selv have, og hvor meget vil vi overlade til f.eks. elhandleren? 2. Hvis en familie vælger at blive Prosumer skiftevis producent og konsument af el - da vil købt el koste 2,22 kr./kwh og leveret el blive afregnet til markedspris (0,25 0,50 kr./kwh) Hvilke incitamenter vil være de bedste for at fremme Smart Grid? 3. Smart Meter data samles i den nationale DataHub. De mange måledata kan brugs til visualisering, energioptimering, statistik osv. Hvad gør vi med Cyber privacy? Link: http://www.kebmin.dk/sites/kebmin.dk/files/klima-energi-bygningspolitik/dansk-klima-energi-bygningspolitik/energiforsyningeffektivitet/smart/smart%20grid-strategi%20web%20opslag.pdf Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 115
Smart Grid i selve elsystemet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 116
I januar 2014 dækkede vindkraften 63,3 % af elforbruget 11. marts 2014 kun 9 MW ud af 4.900 MW vindmøller producerede el men 480 MW af 585 MW solceller producerede el Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 117
Fremtiden er her allerede Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 118
Overskud af vindkraft i januar dage og 0-priser EMD International A/S Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 119
Også nætter uden vindkraft og dage med sol EMD International A/S Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 120
Det danske el og gassystem virker i dag og i morgen Forsyningssikkerhed i 99,991 % af tiden OECD Danmark har højeste for 3. år i træk Samproduktion mellem el og varme Alt el bliver solgt på velfungerende marked Balancering af vindkraften med udlandsforbindelser Overskud af kraftværker og decentrale kraftvarmeværker (målt i kapacitet) endnu en periode Vækst i vindkraft dag for dag Behov for at gentænke markedspladserne! Vi skal bruge lager masser af lager Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 121
El produktion og energilagring i den fossile verden Endstedværkets kullager proces og lager er afkoblet 2.000.000 ton kul = ca. 1 års max. forbrug = ca. 300 mio. elbiler (EV) Termisk og mekanisk inerti giver desuden systemydelser til elsystemet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 122
Lagring af el vejen til 100 % vedvarende energi Elektricitet skal bruges når det produceres! Nedlukning af vindkraft og solenergi må ikke være normal drift El kan lagres til senere brug men det indebærer tab Sammentænkte løsninger mellem el-gas-varme kan minimere tabet Den mest effektive form for ellagring er virtuel lagring Flytte fleksibelt forbruget i tid indenlandsk eller i udlandet Den billigste form for ellagring er vandkraft i udlandet Kræver gode udlandsforbindelser mod nord Den miljømæssige løsning er at fortrænge fossile brændsler Lagre el i anden energiform fx til transport og varme Den optimale løsning er at gemme el som gas Gas kan omsættes til el og varme, når VE-produktionen ikke genererer el Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 123
Lagring af el i praksis Masser af vindkraft til alle når det blæser El til udlandet El til fjernvarme El til lokal varme El til transport El til batterier > Markedsoptimering > Samtidighed med vindkraft > Effektivt og fleksibelt > Meget langsom udvikling > Lokale lagre og fleksibilitet Behov for stabil elforsyning når det ikke blæser? El til brint til metan VE-gas til el > Store potentialer i P2G > VE-el med stor fleksibilitet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 124
Forstærket dansk fokus på lagring af energi Behov for balancering af vindkraft med lagerfaciliteter Behov for konvertering mellem el og andre lagerbare energier (fx varme) Lagring af el som energi der er i stand til at understøtte elsystemet direkte eller indirekte Teknologier til sikring af effektbalancen i elsystemet og ikke kun energibalancen Behov for lagerkapacitet både på transmissions- og distributionsniveau Link: http://energinet.dk/da/forskning/nyheder/sider/danmark-skal-satse-paa-tre-slags-energilagring.aspx Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 125
Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 126
Ny udlandsforbindelse COBRA kablet til NL Nyt marked Øget forsyningssikkerhed Støtte fra EU Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 127
600 MW havvindmøllepark og ekstra forbindelse Vigtig udlandsforbindelse mellem Tyskland og Sjælland Sverige har foreløbigt takket nej HVAC og HVDC kabler og teknologi i parallel drift Støtte fra EU Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 128
Udfordringer for eltransmissionssystemet Elsystem med 50 % vindkraft om 6 år Udviklingen fortsætter mod 100 % VE i elsystemet Hvorfra skal de resterende 50 % elforsyning komme? Og hvad gør elsystemet når det ikke blæser? Store kraftværker udfases gradvist Elsystemet mangler kraftværkernes systembærende egenskaber Stigende elektrificering af samfundet El til varme, køling, ventilation og transport Der skal transporteres meget mere el i fremtiden Fortsat mere decentral produktion (DER) Solceller på villatage uden tilsvarende forbrug udfordre elsystemet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 129
Energinet.dk løsningsbidrag til elsystemet Udlandsforbindelser giver; Øget kapacitet mod naboerne (Norge, Sverige og Tyskland) Adgang til nye markeder (Holland, UK m.v.) Stærkt og robust transmissionsnet i Danmark Kabellægge 150 og 132 kv AC-nettet plus udvalgte 400 kv strækninger vil være en teknisk udfordring af transmissionssystemet Behov for nye systemkomponenter fx Synkronkompensatorer, SVC, STATCOM m.v. Behov for flere og avancerede målinger til bedre overblik i kontrolrum Intelligens i elsystemet Smart Grid er ikke kun for lokale net - intelligensen skal gå hele vejen op gennem elsystemet Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 130
Hvorfra skal systemegenskaberne komme? Centrale kraftværker kan bidrage med alle systembærende egenskaber til transmissionssystemet HVAC forbindelser mod Tyskland (DK1) og Sverige (DK2) har alle egenskaber Nye HVDC forbindelser (VSC teknologi) kan bidrage med visse egenskaber Synkronkompensatorer som systemkomponenter kan levere inerti og kortslutningseffekt særligt behov for HVDC forbindelser Nye systemkomponenter som SVC anlæg og STATCOM kan bidrage med dynamisk spændingsregulering, reaktiv effekt og effekt stabilisering Havvindmølleparker kan bidrage med visse systemegenskaber Decentrale kraftvarmeværker (under 100 kv) har mange egenskaber Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 131
Intelligent transmission optimale investeringer Optimering af overføringsevnen i eksisterende transmissionsnet Lokal målinger af fx temperatur og vind optimerer kapaciteten Mest mulig kapacitet for markedsaktørerne og markedskobling Optimeret udbygning af transmissionsnettet Målinger og belastningsprofiler til bedre netplanlægning Optimeret placering af systemkomponenter i transmissionssystemet Hvor kommer de nye udlandsforbindelser, og med hvilken teknologi? Hvor reduceres kraftværkskapaciteten? Optimeret drift af elsystemet tættere på kanten PMU/WAMS systemer med avancerede målinger. Giver præcist dynamisk overblik over elsystemets tilstand og mulighed for Early Warning System Awareness IT-værktøjer til dynamisk overblik. Giver kontrolrum øget mulighed for at optimere driften af elsystemet ved hjælp af hurtige støtteværktøjer kan begrænse investeringer Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 132
Hvor er forretningsmodellen i England? Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 133
DanGrid DER hjælper med services TSO har brug for fleksibilitet til at balancere transmissionssystemet TSO har tre kilder til balancering, kraftværker, udlandsforbindeler og aggregerede DER ressourcer DSO har brug for fleksibilitet for at håndtere situationer med lokale flaskehalse i nettet DSO har bruge for meget mindre effekt, men med præcis lokation Aggregatoren og den balancansvarlige er nøgleaktører for DER udnyttelse Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 134
Den danske Smart Grid model - DanGrid Optimal anvendelse af alle distribuerede ressourcer (DER) Både TSO og DSO kan aktivere de distribuerede ressourcer Aggregatorer og balanceansvarlige er nøgleaktørerne Først marked og så mulig teknisk aktivering for balancering af elsystemet Der bliver en ny markedsplatform for fleksible ressourcer styret af DSO rne Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 135
Behov for investeringer hvem betaler? Udvikling i to trin 1. TRIN øget anvendelse af det eksisterende net med avancerede målinger. Undgå unødvendige netinvesteringer. 2. TRIN yderligere udnyttelse af den eksisterende kapacitet ved at kunne tilslutte mere elforbrug uden at lave netinvesteringer idet det nye forbrug er fleksibelt. Investeringer i måleudstyr og SCADA systemer Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 136
IKT sikre at nettet bliver intelligent Internationalt peges særligt på to standarder til smart grid, som hver især har en række delstandarder og beslægtede standarder. Den ene er IEC 61850 som oprindeligt blev udviklet til brug i transformerstationer, men som i dag er udvidet til en lang række andre områder, fx DER-enheder. Informationsmodellen i IEC 61850 er baseret på de såkaldte Logical Nodes hvormed information kan struktureres harmoniseret. Den anden er IEC 61970 som oprindeligt blev udviklet til brug i kontrolrum, men som i dag via beslægtede standarder dækker en lang række systemmæssige aktiviteter i elsystemet, fx elmarkeder. Informationsmodellen i IEC 61970 hedder Common Information Model CIM. Der pågår en harmonisering af de to informationsmodeller med henblik på at definere en samlet informationsmodel for hele elsystemet og dets tilknyttede komponenter og processer. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 137
Eksemplet med et vandtårn 500 kw elektrisk pumpe DSO har brug for 5-10 timers fleksibilitet om året for at undgå flaskehals i det lokale elnet En bilateral kontrakt mellem vandforsyningen og DSO en bliver indgået Den balanceansvarlige bliver informeret Den balanceansvarlige og vandforsyningen bliver enige om yderligere 50 timers fleksibilitet Ny aktiv DER Fordel for TSO Fordel for alle Steinhauser i West Branch, Michigan, USA. Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 138
Læs hele rapporten http://energinet.dk/sitecollectiondocuments/danske%20dokumenter/forskning/smart_grid_i_dk.pdf Juni 2014 Smart Grid - det intelligente elsystem 139