Muligheder og udfordringer ved overskydende elproduktion Seniorkonsulent Steen Vestervang, Energinet.dk 1
Oversigt Lidt om Energinet.dk Udfordringerne i fremtidens energisystem Mulige løsninger 2
Om Energinet.dk 15-04-2016 Energinet.dk 3
15-04-2016 Energinet.dk 4
Elnet 15-04-2016 Energinet.dk 5
Gasnet 15-04-2016 Energinet.dk 6
Afbrudsminutter i EU 15-04-2016 Energinet.dk 7
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 2015 udgjorde den 42% I 2050 skal Danmark være 100% fossiluafhængig 15-04-2016 Energinet.dk 8
Årlige energistrømme DK (2013) Transport helt oliebaseret og stadig en del kul i el/varme produktion Omstilling af Danmarks energisystem 9
Elproduktion i vindkraftscenario 90 Electricity prod. (TWh/år) (TWh/year) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Fluctuating power production 2012 2020 År 2035 2050 Windpower Photovoltaic Wavepower Gas renewables Biomass CHP Waste CHP Natural gas Oil CHP Coal Fluctuating power production 15-04-2016 10 10
Denmark in the wind region 11
Udfordring ved omstillingen Elproduktion og elforbrug følges ikke ad. 15-04-2016 Energinet.dk 12
Example wind scenario long horizon (2050) 20000 18000 Power Elforbrug consumption (klassisk) and og fluctuating Fluktuerende production produktion 60 days Jan-feb. Peak production wind and photo-voltage 16000 14000 Need for integration of windpower high production hours El (MW) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Need for peak load capacity security of supply 1 61 121 181 241 301 361 421 481 541 601 661 721 781 841 901 961 1021 1081 1141 1201 1261 1321 Klassisk Classical El. demand elforbrug cons. Vind-Bølge-Sol Wind, PV Low production wind, photovoltage, wave 2012-10-26 Levelised costs of renewabl e Energy a system 13
Electricity production and consumption January 2014 Wind share: 60% 14
Sådan arbejder vi med udfordringerne Hvad gør vi, når vinden ikke blæser, eller solen ikke skinner? 15-04-2016 Energinet.dk 15
Danmark er forbundet til udlandet med stærke kabler 2016-04-07 Elbiler i energisystemet 16
Fleksibelt forbrug og nye elforbrug 20000 Nye elforbrug - transport Elforbrug (klassisk) og Fluktuerende Flytte produktion - varmepumper elforbrug / - power-to-gas fleksibelt forbrug 18000 16000 14000 El (MW) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1 61 121 181 241 301 361 421 481 541 601 661 721 781 841 901 961 1021 1081 1141 1201 1261 1321 Klassisk elforbrug Vind-Bølge-Sol 17
Et scenarie for anvendelse af vind/sol i dansk forsyning VP EV/PHEV P2G i-vp HT- VP El Fluktuerende el fra vind- og sol 4-dobles Elforbrug næsten fordobles 18
Et sammentænkt energisystem 19
Mulige årlige energistrømme 2050 20
Lagerkapacitet i energisystemet Scenarie 2035 Nationale og internationale virkemidler 2,3 TWh Gaslagre (11 TWh metan-gas) vist som el input ved Power-to-gas Udlandsforbindelser årlig akkumuleret case 2035 (2,3 TWh) Fjernvarme m. lager Individuel varmep. El- og plugin hybrid case 2035 Interconnectors til balancering helt afgørende. Fleksibilitet fra varme og transport ikke tilstrækkeligt Danmarks Omstilling af energisystem 21
Elektrolyse Vandelektrolyse: H2O -> H2 + ½O2 Standard elektrode potentiale H2 O2 Principskitse af elektrolyse
Power to Gas Different options Power grid Fuel cell Local storage Electrolysis Gas grid 23
VE-gas som byggesten for brændstoffer VE-gas Næringsstoffer (N,P,K, humus mv.) Biogas Anaerob + rensning Metan Metan El/varme Industri Transport >500 C Biogas Termisk + rensning Katalyse SR Syntesegas ell. H2 lager 200-300 C Methanol Transport Industri mv. Næringstoffer (P mv.) 200-300 C DME Elektrolyse Alkal./SOEC >200 C -Benzin -Diesel -Kerosene Hydrogen Signatur: PE plast etc. CH4 H2 CO >800 C Ammoniak (VE-gødning) 24
Samspil mellem international og lokale gasnet F.eks industri-klynge ell. kraftværks områder F.eks Ringkøbing-Skjern Nye typer af VE-gasser skal integreres vigtigt at håndtere del-net med andre gaskvaliteter i samspil med det overordnede Omstilling gasnet af Danmarks energisystem 25
Forskning Demonstration - Implementering 26
Ny idé at lagre vindenergi? Poul la Cour(1846-1908) Højskolelærer, Askov Højskole Vindmøllestrøm Elektrolyse Brintlager 27
Konklusioner Vind er en rigelig ressource i Danmark - vores vindkraft skal gives højst mulig værdi Biomasse er en begrænset ressource - og bør anvendes hvor den gavner mest Der er behov for et integreret energisystem Der skal mange løsninger i spil (udlandsforbindelser, fleksibelt forbrug, varmepumper, elbiler, P2G, biogas, termisk forgasning etc.) Gassystemet kan levere lagring og fleksibilitet 28
Tak for opmærksomheden