Indpasning af solceller i det danske elsystem Loui Algren Energianalyse loa@energinet.dk
Danske energiressourcer Baseret på vindscenariet fra Energiaftalens analyser, 2014 21-04-2016 Klyngemøde - Insero
Elproduktionsomkostninger
Danske energiressourcer - Elproduktion
VEgas pris (DKK/GJ) excl. rensning og opgradering Danske energiressourcer - Brændstofproduktion 200 180 160 140 Gylle Elektrolyse (power 2 gas) 120 100 80 60 40 Energi- Træ afgrøder Halm Affald 2050 2035 Forbrug af brændstof (gas+flydende) 2013 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Brændstof produktion (PJ) Der er stort behov for biomassen til brændstoffer undgå unødig brug af biomasse til anvendelse der effektivt kan erstattes med el
Et scenarie for anvendelse af vind/sol i Dansk forsyning Powerto-gas Varmepumpe (VP) VP Industri-VP EV/PHEV El Fluktuerende el fra vind og sol 4-dobles Gas-, varme og transportsektoren elektrificeres 21-04-2016 Klyngemøde - Insero
Analyse fra februar 2016
MW Solcelleboom i 2012 og december 2016 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
MW Forventet udbygning med solceller 10.000 8.000 7000 Opdateret analyse 6000 6.000 5000 4000 4.000 3000 2000 2.000 1000 0 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Privat- og selskabsøkonomisk Samfundsøkonomisk Energinet.dk best estimate Without taxes and subsidies Frozen Policy 9
DKK / MWh Det er svært at forudse elprisen 600 Elprisfremskrivninger 500 400 300 200 ENDK ENS 100 0
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 MW Energinet.dk s analyseforudsætninger 2016 6000 6000 5000 5000 4000 3000 2000 4000 3000 2000 Markanlæg Kommercielle anlæg m. batteri Kommercielle anlæg u. batteri Husstandsanlæg m. batteri Husstandsanlæg u. batteri Analyseforudsætninger D'accord 2015 2015 1000 1000 0 0
Kan elsystemet absorbere 6 GW solkraft?
Vindkraft kannibaliserer sig selv - men ikke så meget i Danmark! Vind- og solpris i Tyskland i forhold til middelpris 105% 100% 95% 90% 85% 80% Vindpris i Danmark i forhold til middelpris DK1 (historisk) Lineær (DK1 (historisk)) DK2 (historisk) Lineær (DK2 (historisk)) Tyskland Vindandel på ca. 10 pct. Vindpris = ca. 85 pct. af middelpris Danmark Vindandel på ca. 40 pct. Vindpris = ca. 88-92 pct. af middelpris 13
Udlandsforbindelser 1700 MW Total:10-11 GW Til 5 lande 740/680 MW 1700/1300 MW 1400 MW (>2020) 700 MW (2019) 1780/1500 (2015) 2900/2600 (2018) 3900/3100 (2022) 600 MW 400 MW (2019) 04-01-2016 31700 - Electric Power Technology 14
Danmark er pristager fra vore nabolande DK fælles pris med alle DK fælles pris med Norden DK fælles pris med Tyskland DK med egen pris Ca. 20 pct. af tiden Ca. 50 pct. af tiden Ca. 20 pct. af tiden Ca. 10 pct. af tiden 15
Batterier bliver billigere og lever længere Kilde: IEA Energy Technology Perspectives
Batteriernes gennembrud
Hvor meget skal elprisen variere for at der er økonomi i et batteri? CAPEX 2,7 5,5 8,2 13,7 27,4 År $/kwh DK/kWh 1000 2000 3000 5000 10000 Cycles 600 3.900 3,77 2,14 1,61 1,21 0,97 550 3.575 3,46 1,97 1,48 1,11 0,89 500 3.250 3,15 1,79 1,34 1,01 0,81 450 2.925 2,83 1,61 1,21 0,91 0,73 400 2.600 2,52 1,43 1,08 0,81 0,64 350 2.275 2,20 1,25 0,94 0,71 0,56 300 1.950 1,89 1,07 0,81 0,61 0,48 250 1.625 1,57 0,89 0,67 0,51 0,40 200 1.300 1,26 0,71 0,54 0,40 0,32 150 975 0,94 0,54 0,40 0,30 0,24 100 650 0,63 0,36 0,27 0,20 0,16 50 325 0,31 0,18 0,13 0,10 0,08 Powerwall 2014 IEA 2008: 2000 cycles IEA 2013: 5000 cycles IEA 2018: 10.000 cycles Forudsætninger 1 cycle pr dag 10% forrentning 85% roundcycle-efficiency
Fremtidens prosumer: Udfordring eller aktiv?
Læs mere på energinet.dk/energianalyser
Source: www.emd.dk/el 04-01-2016 31700 - Electric Power Technology 21
Øre/kWh Privatøkonomisk værdi af solcellestrøm i en husstand 200 180 160 140 Elafgift PSO 120 Tariffer 100 80 60 40 20 Elmarkedspris 60 øre/kwh fastprisafregning 40 øre/kwh fastprisafregning Elsalg til nettet 0 Værdi af egetforbrug* Værdi ved salg *Svarende til fuld elpris fratrukket rådighedstarif. Priser er inklusive moms.
Today 04-01-2016 31700 - Electric Power Technology 24
Fremtidens elbalance (2035) - worst case i 12 år
Fremtidens elbalance (2035) - worst case i 12 år
How do we store electricity? 2.3 TWh Gas Storage (11 TWh methane) shown as electricity input for Power-to-gas Interconnectors yearly accumulated case 2035 (2.3 TWh) District Heating incl storage District Heating incl seasonal storage Individual heat pumps. EVs and PHEV case 2035
Fremtidens elbalance (2035) Behov for ca. 2 GW kun ca. 1% af tiden i enkelte timer. Men hvad med længere perioder? Residual Load = Load (Wind + Solar)
Fleksibilitet for forskellige forbrug (2035)
The future is here! - Jylland/Fyn i juli 2015 Eksport Import http://emd.dk/el/
Kapacitet i distributionsnet til ladning af elbiler Case studie i et net (0,4 kv in DK) med lav kapacitet 16 Amp. 3-faset ladning som eksempel Strøm i radial (A) Max kapacitet Dagtid Bil typisk ikke parkeret I eksempel kan kun 3 biler med 16 amp 3-faset kan lade i spidslast kl. 17-18 Men: Mere end 50 biler kan lade jævnt fordelt over døgnet Værdi af et Smart Grid til at styre og fordele ladning 21-04-2016 Klyngem øde - Insero
Begrænset gevinst ved fleksibilitet = 365 DKK/elbil/år Ufleksible forbrugere vinder lige så meget
EcoGrid Indirect control / realtidspriser /prissignaler
Fleksibilitet for forskellige forbrug (2035)