Smart Grid i Danmark Perspektiver Samarbejdsprojekt mellem Dansk Energi, energiselskaber og Energinet.dk Peder Ø. Andreasen, Adm. direktør Energinet.dk
Trends i udviklingen der påvirker værdien af et Smart Grid Elektronik, herunder styrings- og måleudstyr falder i pris Der kommer mere fluktuerende elproduktion (vindkraft, solceller mv.) Der kommer mere potentielt fleksibelt elforbrug Der bliver flere timer med lave elpriser i markedet pga. store mængder vindkraft -> Timer med lave elpriser -> Dyrt at holde centrale værker i drift for at sikre systemstabilitet Det kan betale sig at gøre elsystemet mere Intelligent => Smart Grid 2
Smart Grid definition Det er mange beskrivelser og definitioner af, hvad et Smart Grid er. Et godt bud på en dækkende definition er: Intelligente elsystemer, der kan integrere alle tilkoblede brugeres adfærd og handlinger både dem der producerer el, dem der forbruger el, og dem der gør begge dele for effektivt at kunne levere en bæredygtig, økonomisk og sikker elforsyning. [European Technology Platform - www.smartgrids.eu] I dette projekt analyseres den del af Smart Grid som muliggør et effektivt samspil mellem vindkraftproduktion, varmepumper i private husstande samt el- og plug-in hybridbiler. Markeder Produktion Drift og overvågning Transmission Smart Grid Distribution Serviceudbyder El-net Kommunikation Kunde 3
I Danmark arbejder både Energinet.dk og Dansk Energi med Smart Grid-projekter, og der er derfor indgået et samarbejde, som skal sikre bedst ressourceudnyttelse og et solidt resultat Både Energinet.dk og Dansk Energis medlemmer arbejder allerede med Smart Grid-projekter I fællesskab dækker Energinet.dk og Dansk Energi over hele forsyningskæden for elsystemet Produktion Transmission Celleprojektet Distribution Salg 4
Smart Grid er ikke noget nyt i Danmark! Elproduktion fra 1980 til i dag 1980 Fra 15 centrale værker til tusindvis af elproducenter! Central power station DCHP unit Wind turbine 5
The American dream! At lære af de danske principper for styring af decentral produktion Smart Grid vision fra DOE (Department Of Energy, USA) 6
I fremtiden får vi også mange små fleksible forbrugere! Store potentiale for varmepumper i områder uden kollektiv varmeforsyning Fjernvarme Naturgas Oliefyr i område IV (potentielt varmepumpe) Kilde: BBR og ENS Energidata (www.ens.dk) 7
Smart Grid visioner fra EU Smart Grid er punkt 5 ud af 7 SET emner Stort fokus på aktiv brug af mange distribuerede elproduktionsenheder Brug af mange små ProSumers skaber behov for en ny platform til at aggregere tusindvis af enheder og deltage I markedet ved at bruge en markedsagent 8
Forretningsmodellerne 9
Bornholm som prototype for fremtidens elsystem - 33 % vindkraft 10
Modningsfaser i realisering af Smart Grid Samfundsmæssig udvikling Målsætning Fase 1 Faciliteringsfasen (2010-2012) Varmepumperne erstatter i stigende grad olie- og stokerfyr i områder uden naturgas og fjernvarme, og den første kommercielle lancering af el- og hybridbiler ses Mobilisering og involvering af relevante aktører Enighed om standarder Erfaringsindsamling Fase 2 Etableringsfasen (2013-2020) Varmepumperne er godt på vej til at blive den foretrukne opvarmningsform i områder uden naturgas og fjernvarme, og der er så småt begyndt at komme gang i salget af elog hybridbilerne Etablering af grundlæggende platform/infrastruktur Udbredelse af kommercielle løsninger Løbende videreudvikling af system, løsninger og begrænsning af transaktionsomkostninger Fase 3 Kommercialiseringsfasen (2021-) Varmepumperne er den foretrukne opvarmningsform i områder uden naturgas og fjernvarme, og el- og hybridbilerne er udbredt i gadebilledet Balancering af el-systemet vha. Smart Grid funktionalitet Videreudvikling og udvidelse af paletten af Smart Grid relaterede ydelser og løsninger 11
Tak for opmærksomheden 12
Smart Grid i Danmark Forudsætninger, Økonomi og Policy Samarbejdsprojekt mellem Dansk Energi, energiselskaber og Energinet.dk Lars Aagaard, Direktør Dansk Energi 13
Hovedkonklusioner Politiske mål og øget elanvendelse giver helt nye investeringsbehov i elsystemet Produktion Smart Grid er en god investering for Samfundet (nettogevinst er 6,1 mia. kr) Transmission Smart Grid understøtter et elsystem med en stor andel af vindmøller Distribution Salg Smart Grid understøtter et større elforbrug fx til elbiler og elvarmepumper 14
Udfordringen fra øget vindkraftandel Omkostningseffektiv systemstabilitet og balance ved flukturerende vindproduktion Ved en kraftig udbygning af vindkraftkapaciteten vil der i meget vindfyldte perioder blive produceret betydelige mængder el, der med fordel kan anvendes af et fleksibelt og intelligent styret elforbrug MWh per time f remskrevet til 2025 baseret på 2010 f orbrug og vindproduktion Estimeret produktion og forbrug i 2025 6.500 6.000 5.500 5.000 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 1/4 1/7 Timer i andet kvartal, 2025 Vindkraf t-produktion Forbrug 15
Forudsætninger elsystemet anno 2025 Færre elbiler 50 % vindenergi i elproduktionen 600.000 el- og plug-in hybridbiler Analysen er robust over for både halvering og fordobling af elbiler og elvarmepumper Mere lokal produktion af strøm Flere varmepumper Elbiler med højere ladeeffekt 300.000 varmepumper i private husstande Varmepumper med større akkumuleringstank Flere individuelle biomasseanlæg 16
Udfordringen fra øget, effekttungt privatforbrug Øget, effekttungt privatforbrug til transport og varme giver myldretid i distributionsnettet En analyse af 148 udvalgte radialer i lavspændingsnettet viser, at mange ledninger i fremtiden vil skulle overføre mere el, end de i dag er bygget til. Belastningsgrad i procent 350 300 250 200 150 100 50 Belastningsgrad i 2010 Belastningsgrad i 2025, hvis der ikke forstærkes Belastningsgrænse Belastningsgrad i 2010 Belastningsgrad i 2025, hvis der ikke forstærkes Belastningsgrænse 0 1 148 Analyserede 0,4 kv radialer 17
Et eksempel Er der behov for Smart Grid i relation til elbiler? EN VILLAVEJ med 50 boliger Mellem 3 og 8 af husstandene kan lade en elbil, hvis det gøres uintelligent og i kogespidsperioden Alle 50 boliger (+30 %) kan lade en elbil, hvis det gøres intelligent! 18
Det er en god samfundsmæssig forretning! Smart Grid har en samfundsmæssig meromkostning på cirka 1,6 milliarder kroner imod 7,7 milliarder kroner ved traditionel netudbyning Samfundsøkonomi i milliarder kroner Investeringer -9,8 Gevinster 8,2 Detaljering af investering i Smart Grid Nutidsværdi i milliarder kroner 4,1 1,7 Måle- og styresoftware 2,1 1,6 Styreelektronik hos forbrugerne Forstærkning af distributionsnettet Anlæg til sikring af systemstabilitet Total -1,6 Måleudstyr i nettet og hos forbrugerne Investeringer -7,7 Gevinster Total -7,7 Detaljering af gevinster fra Smart Grid Nutidsværdi i milliarder kroner Total = 9,8 Total = 8,2 0,3 1,4 4,4 2,4 Besparelser på regulerkraft og reserver Besparelser på el-produktion Smart Grid Traditionel udbygning Sparede omkostning til energispareindsats 19
Smart Grid kan få enderne til at mødes! Intelligent elnet = Elnet + måling + overvågning + styring + regulering + prissignal 20
Smart Grid gevinsterne System og net Stabilitet Leveringssikkerhed Flere vindmøller Flere elbiler Flere varmepumper Samfund Opfylde politiske mål Mere VE Flere elbiler Mindre olie og gas Mindre CO 2 Forbruger Fleksibelt forbrug Energibesparelser Forbrug, når det er billigt 21
Hvornår og hvordan skal vi sætte ind? Fase 1: Facilitering Vigtigt samspil mellem Folketinget og sektoren Fase 2: Etablering Myndigheder, Energinet.dk, netselskaber, elhandlere og øvrige serviceudbydere skaber markedsmæssigt fundament for at realisere Smart Grid Fase 3: Kommercialisering Kunderne realiserer merværdi gennem produkter og services, og elsystemet optimeres Fase 1 Faciliteringsfasen (2010-2012) Fase 2 Etableringsfasen (2013-2020) Fase 3 Kommercialiseringsfasen (2021-) 22
Forudsætninger for realisering af Smart Grid Danmark Elselskaberne Elselskaberne og og Energinet.dk Energinet.dk - Indtager en aktiv rolle i - Indtager en aktiv rolle i at at skabe skabe forudsætninger forudsætninger for en koordineret for en koordineret udvikling af Smart Grid udvikling af Smart Grid Danmark Danmark Politikerne - Justerer elnetselskabernes økonomiske rammer og regulering - Prioriterer forskning og demonstration - Understøtter international standardisering Elsektoren og vores leverandører - Udvikler markedet - Målretter investeringer - Driver innovation 23
Tak for opmærksomheden 24