Hvorfor er Danmark det perfekte foregangsland med elbiler Fremtidens danske elbilmarked hvornår og hvordan Dansk Industri 26.08.2009 Anders Bavnhøj Hansen, Energinet.dk, Strategisk planlægning E-mail: abh@energinet.dk Danske styrkepositioner som foregangsland for elbiler 21.08.2009, ABH 1
Indhold 1. Det politiske landskab for elbiler i fremtidens energisystem (DK) 2. Hvad er vigtigt for at elbilen bliver en god brik i VE-energisystemet 3. De danske styrkepositioner som foregangsland for elbiler 4. Opsummering og spørgsmål 2
Danmark i internationalt fokus på elbilsområdet Lande/Stater som projekt Better Place satser i: Israel Danmark Australien Californien Hawai Ontario. Hvad er de Danske styrkepositioner? Hvordan fastholder vi dem? Danmark udmærker sig ved: Førende på vindkraft Bred politisk opbakning til grøn vækst politik Liberale elmarkeder Erfaring med styring af decentrale energiressourcer Erfaring med omlægning af energiforsyning Samtænkning af energisystemer Planlægning og gode rammevilkår Lille velorganiseret land 3
De politiske visioner og udfordringen for det danske energisystem EU-mål (20/20/20) fastlægger en byrdefordeling på 30 pct. VE for DK i 2020 DK mål om 30 pct. VE forventes i høj grad at ske i elsystemet Inden 2025 kan udfordringen være et elsystem med 50 pct. VE-el! Et langsigtet mål om at gøre DK uafhængig af fossil energi VE-andel af endeligt energiforbrug 4
Et eksempel på en kraftig udbygning med vindkraft frem til 2025 Der antages 50% VE-el i 2025 ved en yderligere udbygning med 1000 MW vindkraft land og 2400 MW vindkraft offshore Idag Eksempel 2025 Når det blæser meget, så blæser det faktisk i Det grønne område er et af de felter, som er af stor betydning, når dag bare ud i det rene ingenting, fordi vi ikke stagnation internationalt erstattes af vækst. Derfor forudser jeg kan bruge den overskudselektricitet. selv, at lige præcis det grønne element skal være et af de første (Venstres landsmøde 16. november 2008) steder, hvor et vækstfourm tager fat : Citat Lars Løkke Rasmussen 21.08.2009, ABH Danske styrkepositioner som foregangsland for elbiler 5
Muligheder for samspil mellem energisystemer Samspil med begrænset erfaring 6
Fokus på integration mellem elsystem og transportsektor 7
Indhold 1. Det politiske landskab for elbiler fremtidens energisystem (DK) 2. Hvad er vigtigt for at elbilen bliver en god brik i VE-energisystemet 3. De danske styrkepositioner som foregangsland for elbiler 4. Opsummering og spørgsmål 8
Fremtidens energiproduktion bliver mere fluktuerende De store vedvarende energiressourcer i Nordeuropa er vindkraft, bølgekraft og anden fluktuerende elproduktion Realiseringen af en langsigtet vision om uafhængighed af fossile brændsler kræver: - Fleksibilitet til at indpasse fluktuerende VE - Høj energieffektivitet! Kan elbilen levere dette? Og hvad kræver det? 9
Energieffektivitet i biler Omregning: Brændselsforbrug -> Mek.energi -> El Elbil (fra vindkraft til hjul) Biofuel, anden generation Dieselbil Brændselscelle Benzinbil 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 % Elbilen har en suveræn energieffektivitet! 10
Eksempler på optimering af Elbil-ladeforløb (døgn) Model 1: Ingen optimering - Uintelligent ladning Forbrug (MW) 3000 2500 2000 1500 1000 500 Elforbrug 2025 DKV 20% EV simpel ladning Standard forbrug 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time Model 2: Day-ahead marked - Optimering til day-ahead (24 t) marked Forbrug (MW) 2500 2000 1500 1000 500 El-forbrug DKV 2025 20% EV optimeret ladning Standard forbrug Model 3: Systemintegreret 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time - Day-ahead og intraday - Regulerkraft ydelser - Optimering til systemtilstand (effektbegrænsning mv.) - Levering af effekt til net (V2G) 11
Residual elproduktion (forbrug-vindkraft) Varighedskurve for et år Forbrug-Vind (MW Vest DK) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0-1000 -2000-3000 -4000 5000 Residual produktion (Forbrug-vind) ved 4500 forskellige modeller for systemindpasning af el-forbrug 4000 til transport Spidslast, forøget risiko for effektmangel 3500 3000 2500 2000 1500 1000 1 645 1289 1933 2577 3221 3865 4509 5153 5797 6441 7085 7729 8373 Residual elforbrug uden virkemiddel_dk1 Elprod residual EV model 1 Elprod residual EV model 2 Elprod residual EV model 3 500 0 1 22 43 64 85 106 127 Potentielt behov for at stoppe vindmøller Hvis ikke elbilen lader klogt koster det ekstra kraftværks-kapacitet! 12
Elbiler, opladningsmønsters betydning for kritisk eloverløb Kritisk eloverløb Overløb (MW) 1200 1000 800 600 400 Areal under kurve er tabt vindkraft produktion Kritisk eloverløb_dk1_mw Kritisk el-overløb EV model 1 Kritisk el-overløb EV model 2 Kritisk el-overløb EV model 3 200 0 1 44 87 130 173 216 259 302 345 388 431 474 Timer Hvis ikke elbilen lader klogt fjerner det ikke noget eloverløb! 13
Elbiler et væsentligt element i den samlede effektbalancering og stabilitet i elsystemet Fleksibilitet i elforbrug Vandkraft Brint/CAES mv. Centrale varmepumper Elbiler Individuelle varmepumper Behov for løsninger der integrerer elbilerne i systemet! 0 Sekunder 0,2 Minutter 0,4 Timer 0,6 Dage 0,8 Uger 1 Måneder1,2 14
Elbilens energiforsyning i samspil med det øvrige system "Lyn"ladning 15 min. Batteriskifte station Elsystemet - Markedsfunktion - Infrastruktur - Systemtjenester - Kommunikation ~ = Vindkraft Termisk kraftværk Udland Opladning ved privaten Parkeringshus opladning i arbejdstiden 15
Kommercielle aktører og netselskaber i samspil Transmission grid 400-135 KV System Operator Transmission System Operator Distribution grid 135-10 KV Metering Metering Responsible Parties Distribution System Operator Energy Charging post Metering (Energy, P,Q,U) CCU Fleet Operator 1 Energy Supplier Electric Vehicle Fleet op. 1 Controls, measurement and billing (via GSM) 16
System overview Kommercielle aktører og netselskaber i samspil Transmission grid 400-135 KV System Operator Transmission System Operator Distribution grid 135-10 KV Metering Metering Responsible Parties Distribution System Operator Energy Charging post Metering (E,P,Q,U) CCU Fleet Operator 1 Fleet Operator 2 Energy Supplier Energy Supplier Danmark Roaming er? førende Electric på udvikling af systemer Controls, til measurement et liberalt elmarked! Vehicle and billing Denne styrke skal vi bruge til integration af elbilerne! (Fleet op. 2) 17
EDISON ForskEL projekt At udvikle løsninger og teknologier til el- og hybridbiler hvor bilerne udnyttes i et elsystem med store mængder fluktuerende vedvarende energi Etablere en teknisk platform for Dansk demonstration af elbiler med fokus på el-system integration Udvikle standardløsninger for elbiler som kan anvendes globalt, ved at udnytte Dansk viden om distribuerede energi-ressourcer Udnytte potentialet for Dansk export af teknologi, systemløsninger og viden Projektets budget er på 48,8 mio DKK med en ForskEl støtte andel på 32,9 mio DKK I konsortiet indgår Dansk Energi, Dong Energy, DTU, IBM, Eurisco, Siemens, Østkraft. Som konsulenter indgår Lithium Balance, EA Energi Analyse og Eindhoven Universitet 18
EDISON projektets aktiviteter EDISON projektet skal skabe viden og demonstrere fremtidens løsninger for elbilernes indpasning i elsystemet! 19
Indhold 1. Det politiske landskab for elbiler fremtidens energisystem (DK) 2. Hvad er vigtigt for at elbilen bliver en god brik i VE-energisystemet 3. De danske styrkepositioner som foregangsland for elbiler 4. Opsummering og spørgsmål 20
Danske styrkepositioner ved indfasning af elbiler Lande/Stater som projekt Better Place satser i: Israel Danmark Australien Californien Hawai Ontario. Danmark udmærker sig ved: Førende på vindkraft Bred politisk opbakning til grøn vækst politik Liberale elmarkeder Erfaring med styring af decentrale energiressourcer Erfaring med omlægning af energiforsyning Samtænkning af energisystemer Planlægning og gode rammevilkår Lille velorganiseret land Høj afgift på konventionelle biler Tak for opmærksomheden! 21
Tak for opmærksomheden 22