Scenariestudier i distributionsnettet Jørgen S. Christensen Afdelingschef Dansk Energi
Agenda Power to the People Hvad er det distributionsnettet skal være klar til? Scenarierne Produktionskapaciteten tilsluttes transmissionsnettet Øget anvendelse af egenproduktion i distributionsnettet
POWER TO THE PEOPLE Danmark CO2-neutral i 2050 Dansk Energi har udviklet visionen og debatoplægget Power to the people.
Hvordan bliver Danmark CO2-neutral i 2050? Produktion Forbrug Mindre Mindre CO2 CO2 i i strøm strøm og og fjernvarme Mere Mere strøm strøm og og fjernvarme Væk Væk med med olie olie og og naturgas
Strøm er en nødvendig del af løsningen 2007 2025 2050 430 gco2/kwh 200 gco2/kwh 0 gco2/kwh El Andet Vi reducerer energiforbruget, men elektricitetens andel vokser til over 50 pct. i 2050. Energieffektivisering fører til øget forbrug af el og fjernvarme.
TWh 90 produktion af el 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2007 2025 2050 Kul Gas Olie Affald Biogas Biomasse Bølgekraft Solceller Vind
Hvad skal vi gøre i 2025? Hvordan skaber vi den nødvendige energieffektivitet, fleksibilitet og systemsammenhæng? 600.000 elbiler (3,2 TWh). 210.000 varmepumper (1,8 TWh). Elkedler (20 % af brændselsforbrug 3 TWh).
Fremtidens elsystem De fremtidige placeringer af havvindmølleparker 2025 De 23 havvindmølleparker kan få en samlet kapacitet på op til 4.600 MW, der i kraft af de gode vindforhold kan producere ca. 18 TWh om året, svarende til ca. halvdelen af det danske elforbrug. I dag udbygges nettet med henblik på en udvidelse af det kollektive forsyningsnet. Scenarier fra 37 TWh i dag til 52 TWh i 2025: Indpasning af vind Biomasse i kraftvarmeværker CCS på kraftværker
Scenariestudier Scenarie 1 El til varme og transport baseret på central produktion Hvordan sikrer vi, at forbruget bliver fleksibelt, så det eksisterende distributionsnet udnyttes optimalt? Scenarie 2 El til varme og transport med stor andel af egenproduktion Hvad bliver distributionsnettets opgave? Lager, kortslutningseffekt
Scenarie 1: Hvordan undgår vi at nettet bliver en flaskehals
S1: Worst case for distributionsnettet Døgnvariationskurve for forbruget under en 10 / 0,4 kv station kwh 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Time 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Estimeret el til elvarme og varmepumper Estimeret el til transportformål Normalt forbrug [kwh] Husstandsvindmøller Brændselscelle-fyr Solceller Nettoforbrug
S1: Den ideelle belastningsfordeling Døgnvariationskurve for forbruget under en 10 / 0,4 kv station kwh 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Time 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Estimeret el til elvarme og varmepumper Estimeret el til transportformål Normalt forbrug [kwh] Husstandsvindmøller Brændselscelle-fyr Solceller Nettoforbrug
Eksempler på udfordringer i scenarie 1 Belastningsforøgelsen kan medføre behov for forøgelse af overføringskapaciteten, særligt i 0,4-10 kv nettet. Afklaring af prisstrukturer og elmåling ifbm. afregning af fleksibelt elforbrug og op- og afladning af elbiler. Kan forskellige prisstrukturer føre til forskellig samtidighed i distributionsnettet? Spændingskvaliteten vil blive påvirket ved op- og afladning af elbiler. Usymmetrisk belastning af faserne vil forøges ved én- eller tofaset tilslutning af hhv. elbiler og varmepumper. Radialer kan opleve større stationære spændingsfald pga. den store belastning elbiler potentielt kan være.
Scenarie 2 med egenproduktion
S2 Worst case kwh 220 200 180 160 140 120 100 80 60 20 40-20 0-40 -60-80 -100-120 -140 Døgnvariationskurve for forbruget under en 10 / 0,4 kv station 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Time 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0-20 -40-60 -80-100 -120-140 Estimeret el til elvarme og varmepumper Estimeret el til transportformål Normalt forbrug [kwh] Husstandsvindmøller Brændselscelle-fyr Solceller Nettoforbrug
S2 den ideelle situation Døgnvariationskurve for forbruget under en 10 / 0,4 kv station kwh 220 200 180 160 140 120 100 80 60 20 40-20 0-40 -60-80 -100-120 -140 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192021222324 Time 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0-20 -40-60 -80-100 -120-140 Estimeret el til elvarme og varmepumper Estimeret el til transportformål Normalt forbrug [kwh] Husstandsvindmøller Brændselscelle-fyr Solceller Nettoforbrug
Eksempler på udfordringer i scenarie 2 Ukendt belastning af nettet pga. egenproduktion. Tilpasning af beskyttelsesfilosofi i distributionsnettet til massiv lokal egenproduktion. Elmåling ifbm. afregning skal afklares. Skal der separate elmålere til den lokale egenproduktion? Spændingskvaliteten vil blive påvirket ved op- og afladning af elbiler samt ved elproduktion fra solceller og brændselscellefyr. Asymmetrisk belastning af faserne vil forøges ved én-faset op- og afladning af elbiler og én-faset tilslutning af solceller og brændselscelle-fyr. Uheldige konsekvenser som følge af betydelige ændringer i kortslutningseffekten i distributionsnettet.
Fremtidens el-kunde? Har flere typer forbrug Første prioritet kræver fuld tilgængelighed: Komfortforbrug Hjemmearbejdspladser osv. Anden prioritet er et fleksibelt elforbrug, der: tilpasser sig markedet, når der er lave elpriser udnytter, når der er ledig kapacitet i nettet
jsc@danskenergi.dk