Workshop Netbelastninger Smart Gridprojekter. 5. november 2012, kl. 10-16 Hos Energinet.dk, Tonne Kjærsvej 65, 7000 Fredericia

Workshop Netbelastninger Smart Gridprojekter og løsninger 5. november 2012, kl. 10-16 Hos Energinet.dk, Tonne Kjærsvej 65, 7000 Fredericia

Indhold i workshoppen 5. november 2012 Danske Smart Grid-projekter relateret til netbelastninger Diskussion af løsninger (møde og berige hinanden) Evt. koordinering af arbejdet i de forskellige projekter Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Program 925-955 Registrering og morgenbrød 1000 Velkomst Fremtidens TSO-udfordringer 1015 Fælles ramme for netselskabernes fremtidige udfordringer med netbelastninger. Kort om forskellige projekter i Danmark Kim Behnke, Forsknings- og miljøchef, Energinet.dk Lotte Holmberg Rasmussen, R&D Project Manager, Neas Energy 1030 DanGrid Road Map Per Sørensen, Elforsyningschef at TRE-FOR El-net Projekter og flaskehals-udfordringer 1040- Smart Grid-projekter indhold, status og det videre arbejde 1125 READY, ipower, TotalFlex, eflex, FHEEL 1130 Diskussioner i mindre grupper: Tekniske udfordringer, løsninger, state estimations 1230 Frokost Mikael Togeby, Partner, Ea Energianalyse David Victor Tackie, Konsulent, Dansk Energi Henrik Lund Stærmose, CEO, Neogrid Technologies Poul Brath, Strategisk Innovation Specialist, Dong Per D. Pedersen, CTO, Neogrid Projekter og markedsmæssige udfordringer - business models og marked designs 1320 Projekter forslag til løsninger: Tariffer, marked designs, business models, fleksibilitet mm. READY, ipower, TotalFlex, eflex Mikael Togeby / Lotte Holmberg David Victor Tackie, Konsulent, Dansk Energi Poul Brath, Strategisk Innovation Specialist, Dong Henrik Lund Stærmose, CEO, Neogrid Technologies 1430 Diskussioner af løsninger i mindre grupper 1530 Afrunding og diskussion af koordinering af det videre arbejde mellem netselskaber og udviklingsprojekter 1600 Slut Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Fremtidens TSO-udfordringer READY Workshop - 5. november 2012 Netbelastninger Smart Grid-projekter og løsninger Sektionschef, Kim Behnke, Energinet.dk 1

Udfordringer for eltransmissionssystemet Elsystem med 50 % vindkraft om 8 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 er højeste mode Hvad bliver det næste indsatsområde? 2

Transmission hub med nye stærke forbindelser Energinet.dk prioriteter; Bygges nu Skagerrak 4 = Ekstra kabel til Norge Kassø Tjele = Rygraden i Jylland Er på vej Øresund ringforbindelse Kriegers Flak COBRA til Holland Ny vestkyst forbindelse til Tyskland Undersøges Forbindelse til UK

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 DanGrid samarbejdet med Dansk Energi har leveret samlet løsning 4

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; For transmission: Energi, effekt, frekvens og begrænset reaktiv effekt For distribution: Spændingsregulering, reaktiv effekt, inerti, og kortslutningseffekt - men fortrinsvis lokalt Behov for målrettet koordinering mellem alle aktører 5

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 meget avancerede målinger. Giver meget præcist dynamisk overblik over elsystemets tilstand og på sigt 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 6

Energinet.dk - de 5 vigtigste budskaber 1. 50 % vindkraft og udfasning af kraftværker er en historisk udfordring - Målrettet samarbejde og udnyttelse af alle ressourcer er nødvendigt - Transmission og distribution skal arbejde mod og med fælles løsninger 2. Netstabilitet er ikke kun et dansk anliggende - ENTSO-E udarbejder Network Code, og de bliver til EU forordninger - Energinet.dk udarbejder forskrifter for produktion. Dansk Energi udarbejder rekommandationer for forbrugsapparater 3. Hastigheden med ændringer i transmissionssystemet går hurtigere - Udlandsforbindelser er vigtige men tager tid - Systemkomponenter skal etableres hurtigt, når samfundsøkonomien tilsiger det 4. Energinet.dk vil samarbejde - Europæiske og danske samarbejder for optimale tekniske og markedsmæssige løsninger 5. Smart Grid på distributionsniveau - Væksten i distribueret produktion og nyt elforbrug vil vokse øger behovet for Smart Grid 7

Tak for opmærksomheden Horns Reef

Fælles ramme for udfordringerne med netbelastninger. Kort om forskellige projekter i Danmark Lotte Holmberg Rasmussen

Flere vindmøller Problemer Udfordringer! Øvrig produktion skal stadig være fleksibel Udenlandsforbindelser Mere elforbrug Fleksibelt forbrug Flaskehalse i distributionsnettene Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Flaskehalse i distributionsnettene To (tre) løsninger? To muligheder Investering i forstærkning af de lokale net Investering i Smart Grid-løsninger (fleksibelt forbrug) En tredje mulighed for netselskaberne Investering og udvikling i flere målinger og vurderinger af netbelastningerne, således at nettene kan drives tættere på forbrugsgrænserne Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Smart Grid netbelastningsprojekter i Danmark READY. Målet er at analysere, udvikle og demonstrere en Smart Grid ready Virtual Power Plant controller som inkluderer de komplekse udfordringer med en storskalademonstration af fleksibelt forbrug, reguleringsydelser, begrænsninger i netbelastninger, optimering over mange varmepumper, husmodeller, bruger komfort, accept og forretningsmodeller. Styring af 100-200 varmepumper hos rigtige forbrugere. Neas Energy, Neogrid, Ea Energianalyse, Aalborg Universitet, PlanEnergi, Aarhus Universitet. Tilskud ForskEL 7 mio. kr. (Total 9 mio. kr.) TotalFlex er et demonstrationsprojekt, som intelligent styrer fleksibelt forbrug og produktion. Det foregår ved flexoffers fra en teknisk og kommerciel VPP, som handles på en markedsplads. Her udnyttes den fulde fleksibilitet optimalt, samtidig med at effektbalanceansvar og netkapacitet tages i betragtning. Neogrid, Aalborg Universitet, CBS, Neas Energy, Nyfors, Conscius, Zense. Tilskud ForskEl 26 mio. kr. ( Total 35 mio. kr.). ipower. ipower vil udvikle intelligente styringer af decentrale elforbrugs- og produktionsenheder, værktøjer til styring af millioner af fleksible forbrugsenheder, samt metoder til drift af distributionsnet med fleksibel elproduktion. Metoder til identifikation af brugerbehov og -accept af fleksible forbrugsenheder vil blive testet i praksis. Business cases for nøgleaktører i det intelligente energisystem opstilles på basis af platformens resultater. WP3: Distribution grid operation and planning with active grid control, demand response and micro power production. DTU + ca. 30 partnere. DSF tilskud 60 mio. kr. (Total 121 mio. kr.). 2010-2016 FHEEL. Fremtidens højeffektive elbil integreret i elsystemet. Aalborg Universitet arbejder sammen med mere end 10 virksomheder i at komme frem nye løsninger til elbiler. WP9: Avancerede netberegninger af belastninger fra et antal elbiler. Aalborg Universitet. Vækstforum (EU) tilskud DanGrid. Som opfølning på ministerens Smart Grid-netværk har der været nedsat tre arbejdsgrupper der har barslet med tre rapporter. Road map med fokus på netselskaberne Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Smart Grid netbelastningsprojekter i Danmark eflex. Fleksibelt forbrug i private hjem. Udjævning af belastninger for at reducere investeringer i netforstærkninger. 119 frivillige kunder ( 82 vp, 9 ev, 28 hush.) Dong Smart City Kalundborg. De primære aktiviteter i projektet vil omfatte udvikling af en Energy Service Hub (ESH) teknologi og en række "Net-Responsive" tjenester og teknologier, der muliggør et problemfrit, dynamisk samspil mellem tjenesteudbydere og DNO for derigennem at optimere realtids netdrift. Flere andre teknologier afprøves i projektet. Hver af disse vil blive gjort "Net-Responsive". SEAS-NVE, Spirae, Kalundborg, Dansk Energi, Dong, Schneider, GridManger, ABB, Cleancharge, Gaia, Danfoss, Clever. EUDP-tilskud 44 mio. kr. (Total 100 mio. kr) Innovation Fur - Fremtidens energiforsyning. Opbygning og demonstration af et intelligent elnet, der kan sikre høj indpasning af miljøvenlig energiproduktion kombineret med energibesparelser. Innovation Fur arbejder med intelligent styring og optimering af det nuværende forsyningssystem og undersøger, hvordan det kan udvides til dels at understøtte en stigende produktion af vedvarende energi samt en øget belastning i el-nettet. Skive Kommune, EnergiMidt, Fur Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Smart Grid netbelastningsprojekter i Danmark EcoGrid-Projektet sætter Bornholm på verdenskortet som det største demonstrationsprojekt om intelligent elnet i verden. 16 partnere fra 10 lande. EU-tilskud 78 mio. kr. (Total 157 mio. kr) EDGE. Forsknings i et selvregulerende elnet, hvis enkelte enheder reagerer individuelt på skiftende driftsforhold. Udvikling af metoder til robust regulering af elsystemet. Fokus på dynamiske aspekter såsom stabilitet, kommunikation og ydeevne i det komplekse elsystem. Aalborg Universitet, Aalborg Energie Technik, Aarhus Universitet, KK, Danfoss, Dong, FTW Austria, Norwegian Vniversity, University of Groningen. DSF tilskud 17 mio. kr. (Total 22 mio. kr.) 2012-2016 SOSPO-projektet vil udvikle et nyt værktøj baseret på målinger fra såkaldte Phasor Measurement Units (PMU er), der kan sikre et fremtidigt stabilt og pålideligt elsystem, hvor en øget del af elforbruget er styrbart. Projektet vil udvikle overvågningsalgoritmer til identificering af driftstilstanden og kritiske sikkerhedsgrænser samt kontrolsystemer til automatisk ændring af produktions- og forbrugsmønstret i nettet for dermed at modvirke ustabilitet og afværge nedbrud. DTU Electro, Lund, ETH Zurich, Energinet.dk. Siemens, KenM, Chalmers. Tilskud DSF 20 mio (Total 32 mio. kr.) SBFEFiLV-net: Styring, beskyttelse og fleksibelt el-forbrug i LV-net. Formålet med projektet er at udvikle og validere styrings og beskyttelses systemer for koordinering af enhederne i fremtidens intelligente net under hensyntagen til el-nettets begrænsninger. Udviklingen baseres på model simuleringer af forskellige scenarier og styringen testes på protyper i laboratoriet og i et demonstrationsnet. Aalborg Universitet, KK, SEAS-NVE. ForskEl-tilskud 3 mio. Kr. (Total 4 mio. kr.). 2012-2015 Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Hvad med kunderne? Ja. Det er jo vigtigt at få dem involveret men,. de har ikke opdaget at de har et Smart Grid-behov Hvad med netselskaberne? Nogle forudser problemer med netbelastningerne Men andre har måske vanskeligere ved at se formålet if it aint broken why fix it? Hvad med politikerne?? Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Timeafregning!!! Hvad med rammerne? Tredje afregningsgruppe et skridt på vejen Forretningspotentiale: Mere differentierede elpriser (el+tariffer+afgifter) Små fleksible enheder skal kunne konkurrere med store Besparelser i netforstærkninger allokeres til Smart Grid-løsninger og deles mellem aktører (f.eks. gennem et marked) Ændrede forskrifter for fleksibelt forbrug Samarbejde mellem alle aktører Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Forudsætninger Rammebetingelser bliver ændret så fleksibelt forbrug bliver konkurrencedygtigt og udvikles Alle aktører skal have en bid af kagen o Aggregatorer (balanceansvarlige, elhandlere mm) o Forbrugerne o Netselskaberne o Teknologileverandørerne Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Oplæg til diskussioner 5 min til at finde gruppe og kaffe 3 min præsentationsrunde 2 x 15 min diskussion af to udvalgte spørgsmål (skriv gerne på flip-overs) 4 min præsentation i plenum (x4) Smart Grid workshop - 5. November 2012 Lotte Holmberg Rasmussen, Neas Energy

Håndtering af flaskehalse i lokale net Lotte Holmberg Rasmussen, NEAS Energy Christian Bang og Mikael Togeby, Ea Energianalyse READY-projektet

Rapport Opdateret version: www.eaea.dk

Tre opgaver

VARMEPUMPERS ELFORBRUG

2500 10 W 2000 1500 1000 500 5 0-5 -10-15 -20 C 0-25 01-02-2012 03-02-2012 05-02-2012 07-02-2012 09-02-2012 11-02-2012 13-02-2012 15-02-2012 17-02-2012 19-02-2012 7000 Electricity consumption Outdoor temperature 10 6000 5 5000 0 4000-5 W 3000 2000 1000-10 -15-20 C 0-25 01-02-12 03-02-12 05-02-12 07-02-12 09-02-12 11-02-12 13-02-12 15-02-12 17-02-12 19-02-12 Electricity consumption Outdoor temperature

2500 10 2000 5 0 1500-5 W C 1000-10 -15 500-20 0-25 01-02-2012 03-02-2012 05-02-2012 07-02-2012 09-02-2012 11-02-2012 13-02-2012 15-02-2012 17-02-2012 19-02-2012 Electricity consumption Ourdoor temperature Tre eksempler: Fuld udnyttelse af varmepumpes kapacitet ved hhv: -5 o C -12 o C -15 o C

Betydningen af udetemperatur 3.000 2.500 2.000 W 1.500 1.000 500 0-14 -12-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 Outdoor temperature 13 varmepumper Lineær sammenhæng med udetemperatur Intet ekstraforbrug ved lave temperaturer

Betydningen af udetemperatur 3.000 2.500 2.000 Fleksibilitet W 1.500 1.000 500 0-14 -12-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 Outdoor temperature 13 varmepumper Lineær sammenhæng med udetemperatur Intet ekstraforbrug ved lave temperaturer

STATE ESTIMATOR

Om at kende belastningen Ved brug af stateestimatorer det gode muligheder for at kende belastningen Med timemålere hos alle kunder er der et godt grundlag for en form for state estimator Fx en forenklet model, hvor timeforbrug summeres i forhold til nettopologi

State estimationfor distributionsnet Real-time målinger: Tilført energi fra overliggende net og lokal produktion og øvrige målinger. Evt. stikprøver fra enkeltforbrugere Historiske målinger: Elforbrug (timemålinger fra dagen før) Beskrivelse af net (topologi) State estimation Kalender og udetemperatur Komplet beskrivelse af tilstand: Samtlige flow og spænding i nettet (MW, V). Kan fx gennemføres: 1) Tre dage efter, 2) Dagen før, 3) Real tid (ved hjælp af stikprøver)

Energibalance Historiske målinger: Elforbrug (timemålinger fra dagen før) Beskrivelse af net (topologi) Forbrug adderes ud fra beskrivelse af net Komplet beskrivelse af samtlige flow i nettet (MW). Kan anvendes til at udpege kritiske belastninger Kan fx gennemføres: 1) Tre dage efter, 2) Dagen før, 3) Real tid

Eksempel på distributionsnet

I går 100% 90% Sikkerhedsmargin 80% 70% 60% 50% 40% 30% Få real-time data om belastningen i nettet 20% 10% 0% Ingen virkemidler til at påvirke elforbruget 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

I morgen 100% 90% 80% Sikkerhedsmargin (større eller mindre?) 70% 60% 50% 40% 30% Detaljeret information om belastning 20% 10% 0% Prissignal til at påvirke elforbruget 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Design af markeder for håndtering af flaksehalse i lokale net Lotte Holmberg Rasmussen, NEAS Energy Christian Bang og Mikael Togeby, Ea Energianalyse READY-projektet

Udgangspunkt Alle kunder har timeafregnet elforbrug Engros-modellen er indført Netselskabet er usynligt for forbrugeren Der er flere balanceansvarlige og elhandlere Vi antager at kapaciteten af distributionsnet vil blive udfordret og at prisstyring af forbrug kan spare udbygning Vi antager at mange kunder kan og vil reagere på priser Hvordan skal kommunikation og marked indrettes?

Noget er sikkert Netselskabet skal kende belastningen i sit net Historisk Nu I morgen Det er netselskabet skal sende signal om kapacitetsproblemer Signalet sendes til elhandlerne Der er flere elhandlere, selv i det mindste net Signalet skal kunne bruge i forbindelse med såvel individuel som central styring (VPP) Elhandleren sender en samlet pris i forhold til kunden Elektricitet, transport og afgifter

Noget kan diskuteres Signalet (i vores foretrukne model) er en dynamisk nettarif med en forhøjet betaling Når det er relevant I et geografisk område, som er relevant i forhold til kapacitetsproblemerne Hvor fin en geografi er realistisk? Dele af netområde? Ja! Kun hvor der er problemer? Måske urealistisk? Jo, mindre område, jo færre kan reagere, jo sværere er det at få et velfungerende marked!

Nettarif Elhandler 1 Elhandler 2 VPP Home automation Ingen kontrol Home automation Ingen kontrol Forbruger Forbruger Forbruger Forbruger Forbruger

Løsning og problemskaber Prisstyring Kan give forbrugere laver elregning Kan forøge maksimalbelastningen Giver muligheder for at påvirke maksimalbelastning Elforbrug fra fx varmepumper og elbiler vil blive koordineret Kan øge den gennemsnitlige udnyttelse af nettet

Pris med flere lag Spotpris Nettarif: Konstant tarif Nettarif: Time-ofuse(fx treledstarif eller seksledtarif) Nettarif: Dynamisk tarif

1. Possible communication Day ahead Balance responsible bids in on the spot market Adjusted for local congestion if significant Step 2 12:00 Balance responsbile Step 3 13:00 Balance responsible is informed of accepted spot price bids Grid company sends an indication of the forecasted state of distribution net (or parts of it) for the next 24 hour period Based on historical consumption data, weather prognosis, etc. Could for example be a variable tariff Step 1 10:00 Step 4 14:00 VPP: Balance responsible controls heat pumps based on accepted bids and customer parameters Local grid company Historical data Distribution grid Customer

Læringsproces Forudsig belastning Opdater forudsætninger Udsend højere priser, når nødvendigt Er sikkerhedsmargin holdt? Sikkerhedsmargin kan reduceres efterhånden som systemet har vist sin styrke

Er det et gyldigt marked? En køber, flere leverendører Prisen er bestemt af kundernes fleksibilitet Antaget: Nok kunder er fleksible Ja, det er et rigtigt marked Ja, prisen er markedsbestemt Ikke nødvendigt med bud

Possible Road map Kan udvikles til CPP

To skoler Tilskud til fleksibilitet Reference-plan Bud-givning Sikker på at det købte leveres Høj nettarifnår der er lidt kapacitet Ingen bud-givning Brug-og-betal eller tilpas Hensigtsmæssig omfordeling af indtægter

Prisstyring kan øge udfordringerne! Traditionelt forbrug Varmepumper Elbiler Effekt og årsforbrug Udglatning (uden prisstyring) Udglatning (med prisstyring) Max effekt 4.000 kwh Stor udglatning - 1,2 kw 2-12 kw (inkl elpatron) ~ 5.000 kwh 2-11 kw ~ 3.000 kwh Fuld last ved lave temperaturer Stor udglatning ved lavt varmebehov Betydelig udglatning pga. forskelligt kørselsmønster Fuld last ved lave temperaturer og ved lave elpriser Fuld last ved lave elpriser 2,5 kw 2,5 kw (usikkert)

3. Possible communication Real time without bids Grid company sends an updated status of distribution net to the balance responsible (every 15 minutes?) Extra tariff for overloaded lines. Price level determined on historical willingness to react Balance responsbile Step 3 VPP: Balance responsible controls heat pumps based on [1]: Tariffs Customer parameters Dynamic demand (rebound) Anticipated price of imbalances Local grid company Step 2 Net company receives updated status of distribution grid (state estimator) every hour Step 1 Distribution grid Customer

ipower - Net 09-11-2012 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Agenda ipower projektet Elsystemet i dag og i fremtiden Overvågning af nettet 09-11-2012 side 2 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

09-11-2012 side 3 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

ipower WP 3 Distribution grid operation 09-11-2012 side 4 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

WP 3.0 Basic assumptions on future power production and consumption and a basic description of the future challenges for the distribution grid 09-11-2012 side 5 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

WP 3.1 Recommendations on methods for grid planning using smart grid solutions. 09-11-2012 side 6 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

WP 3.2 Development of robust methods to determine the present load of the distribution grid using low-cost monitoring 09-11-2012 side 7 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Opsamling 09-11-2012 side 8 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Tak for opmærksomheden

Partnere: Netbelastninger Smart Gridprojekter og løsninger 5. November hos Energinet.dk TotalFlex-projektet er et projekt under Energinet.dk's ForskEL-program. Projektet løber i perioden 2012-2015 og bygger på resultaterne af en række tidligere forskningsprojekter inden for bl.a. Smart Grid og Home Automation. Formålet med projektet er at designe et fleksibelt, kosteffektivt elmarkedssystem, der omfatter både fleksibelt elforbrug og fleksibel elproduktion - og samtidig sørger for at skabe balance i eldistributionsnettet, så flaskehalse og overbelastningssituationer undgås. TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

FØRSTE AFDELING

Totalflex udfordringen Anvende fleksibilitet Prisgennemsigtighed BRP Balance between production and consumption (Power) Consumers TSO/DSO Grid Load (Voltage) Grøn profil Mulig økonomisk gevinst Bruge strøm når det kræves Begrænset kapacitet Optimere throughput T-VPP TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Focus for Totalflex Totalflex aims to establish a market based relation between BRP s and DSO s. Aims to manage distribution shortage in the distribution grid, prioritizing between multiple BRP s or aggregators sharing the same distribution lines. Will use the flexoffer concept defined in the Mirabel project to describe flexibility in consumption and production. Totalflex aims to control who and when a party can transmit /distribute electricity through the medium and low voltage grid to a prosumer. MIRABEL is an EU FP7 project (call 4) under the objective Novel ICT Solutions for Smart Electricity Distribution Networks and will run from 2010 to 2012. TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Expected findings Solution bridging existing Smart House solutions with a gateway to activate flexibility Method to intelligent detect flexibility through existing meter data Method to create flex-offers with limited user involvement TVPP, which monitors and models grid capacity and predicts and control coming load and production CVPP, that aggregates flex-offers and combines them with BRP imbalance costs Market place for flex-offers, that optimize market potentials, for dynamic and local grid capacity and imbalance cost Attractive business models for BRP, DSO aggregators and the consumer TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Blokdiagram Totalflex aims to establish a market based relation between BRP s and DSO s.. Local grid input Local grid input Local grid input TVPP MARKET PLACE (Role) Local Grid constraints DER data Optimum between grid constraints and Flex-offers Market data Aggregated flex-offers and imbalance cost. Local consumption/production Local consumption/production Local consumption/production CVPP CVPP CVPP Aggregated flex-offers BRP TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Totalflex Work packages WP8 Demonstration WP7 Design and Development of a Market Place WP4 User involvement within demand response WP6 Development of Commercial VPP WP2 Intelligent detection and prediction WP1 Communication infrastructure for metering and control WP3 Data Aggregation and Analysis WP9 Standardisation WP5 Development of Technical VPP WP5 Development of grid load model WP10 Project Management and Administration TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Status Project Kick-off March 2012 Process started to define and agree on the demonstration vision Start defining the Totalflex role model Recruiting staff for project Done Project Planning and work breakdown in WP s ongoing TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

ANDEN AFDELING TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Flex-offers from prosumer perspective Consumers (households, SMEs,..) have some flexible, schedulable demand such as dishwashers, washing machines, EVs, heat pumps, can be specified and treated as flex-offers (FOs) with flexibility in Time (flexibility interval) Amount of electricity Price kw 2h Profile t Time Flexibility Interval 10 pm Earliest Start Time MIRACLE Consortium 2011 3 am Start Time 6 am Latest Start Time 8 am Latest End Time TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Flex-offers from PROSUMER perspective 1. A consumer arrives home at 10pm and wants to recharge the electric car s battery at lowest possible price by the next morning. Completion time is 8 am. 2. The prosumer s gateway generates a FO 3. The FO explicitly defines the requested amount and flexibility: kw 2h Profile Time Flexibility Interval t 10 pm Earliest Start Time 3 am Start Time 6 am Latest Start Time 8 am Latest End Time 1. A negotiation with BRP is started until energy is consumed MIRACLE Consortium 2011 TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Use case: Balancing Demand Supply Flex-offers Non-schedulable demand MIRACLE Consortium 2011 Goal: 8-9% peak reduction! TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Flex-Offer Lifecycle Scheduled Collected from prosumers Distributed back to prosumers MIRACLE Consortium 2011 TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

Totalflex role model 1 st iteration In terms of the ENTSO-E, ebix and EFET Harmonized Role Model terminology. TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

BACKUP TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

power power power power Energy Profile Flexibilities a) start time b) power time time c) duration d) energy Flexibilities are expressed in terms of constraints on an energy profile. Profile elements can have constraints on their power, energy and time. time MIRACLE Consortium 2011 time TotalFlex er finansieret af ForskEL-programmet under

ipower - Markeder 09-11-2012 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Agenda Markeder Prioritering af ydelser Motivationen hos DSO 09-11-2012 side 2 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

DSO og TSO markeder 09-11-2012 side 3 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Design af DSO-market (WP3.8) MARKEDER 09-11-2012 side 4 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Hvorfor? - Øget volumen, Øget værdi - Få bedst benyttelse af fleksible ressourcer Værdi fra fleksibilitets-ydelser DSO-ydelser TSO-ydelser 09-11-2012 side 5 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Prioritering af ydelser 09-11-2012 side 6 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Motivation hos DSO Omk. [DKK] Flex-ydelser til DSO Her løses overbelastning billigst med forstærkning Forstærkning Her løses overbelastning billigst med Flex.-ydelser Grænse vil variere fra udf. til udf. Smart Grid Forstærkning 100-1000 timer / år Antal timer pr. år med overbelastning 09-11-2012 side 7 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Opsamling 09-11-2012 side 8 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)

Tak for opmærksomheden 09-11-2012 side 9 David Victor Tackie, Ingeniør,HD(MM)