Prøvningsattest PELLEMATIC Smart 10Kw

Fremtidens smarte
energisystemer
Præsentation på GreenLab Skive
27. august 2013
Kim Behnke, Sektionschef, F&U, Energinet.dk
[email protected]
Energinet.dk’s vigtigste opgave
kl. 20.50 år 20 50
27 august 2013
GreenLab Skive
2
Energinet.dk’s vigtigste opgave
kl. 20.50 år 20 50
27 august 2013
GreenLab Skive
3
Energinet.dk’s vigtigste opgave
kl. 20.50 år 20 50
Balance 50 gange i sekundet
27 august 2013
GreenLab Skive
4
Målrettet dansk klima- og energipolitik
2012
2020
2030
2035
2050
30 %
vind
42 % VE
50 %
vind
70 % VE
0 % kul
og oliefyr
100 % VE
el varme
100 % VE
energi
Det kan kun lade sig gøre, hvis vi lagre store mængder el
27 august 2013
GreenLab Skive
5
Elektricitetsproduktion i vindkraft scenariet
90
Electricity prod. (TWh/år)
80
70
60
50
40
Fluktuerende
elproduktion
30
20
10
Fluktuerende
elproduktion
0
2012
Windpower
Gas renewables
Natural gas
27 august 2013
2020
År
Photovoltaic
Biomass CHP
Oil CHP
GreenLab Skive
2035
2050
Wavepower
Waste CHP
Coal
6
Energinet.dk prioriteter mod 2020
Produktion
Virkemidler og løsninger
+
50% ?
50%
vindkraft
27 august 2013
+
GreenLab Skive
Robust transmissions net,
stærke udlandsforbindelser
og fuld markedsintegration
Fleksibilitet i forbrug og
produktion, lagring,
samarbejde med varme- og
transportsektorerne
Smart Grid til effektiv kontrol og
markedsbaseret regulering af
elsystemet samt integration af
lokale energiressourcer – mange
baseret på gas
7
Det første ben - udlandsforbindelser
27 august 2013
GreenLab Skive
8
27 august 2013
GreenLab Skive
9
Udlandsforbindelser – mange fordele for Danmark
2000 MW ekstra kapacitet i de kommende år
• Forøgelse af forsyningssikkerheden for el – med VE udbygning
• Adgang til at handle el på flere forskellige markeder – bedre priser
• Internationalisering af elmarkederne – harmonisering af produkter
• Højere samfundsnytte af VE
• Adgang til reserver i udlandet
• Mere stabil prisudvikling
• Elsystemet får fortsat adgang til
de vigtige systembærende
egenskaber over HVAC
forbindelserne til Tyskland og
Sverige
Skærper også konkurrencen for
danske kraftværker!
27 august 2013
GreenLab Skive
10
Det andet ben – nyt fleksibelt forbrug og lagring
27 august 2013
GreenLab Skive
11
2020 Nyt og stort elforbrug – til CO2 fortrængning
Vind til varme - konvertering
• 300.000 private oliefyr bør konverteres til varmepumper med Smart Grid
applikationer eller til fjernvarme – 200.000 inden 2030
• 60 % af alle danske bygninger anvender fjernvarme fra varmekraft
• Store varmepumper (større end 100 MW) bør integreres i de større
fjernvarmeområders transmissionssystemer
• Elkedler (elpatroner) kan gør nytte i fjernvarmesystemer – der er allerede
installeret 300 MW
Vind til vejen - transportsektoren
• Plug in Hybrid biler og elbiler
• Infrastrukturen er på plads; elforsyning, IT-systemer og Smart Grid
applikationer bliver udrullet landsdækkende de næste 2-3 år
Lagring af elektricitet – helst med små tab
• El til gas - Power to Gas (P2G) konvertering har primær fokus for storskala
lagring af energi med igangværende FUD projekter.
• Store batterier, CAES (trykluftlager) og andre lagerteknologier er relevante
for FUD projekter
27 august 2013
GreenLab Skive
12
Elproduktion – med 50 % vindkraft i 2020
• 50 % vindkraft (p.a.) og elproduktion fra kraftvarmeværker i klassisk
januar måned med varmebehov
• Elproduktionen vil overstige forbruget med 62 %
• Eloverløb (ikke dansk anvendt el) bliver 40 % af vindenergien
MW
• Der skal eksporteres 7.000 MW i visse timer
27 august 2013
GreenLab Skive
13
Lagring af el – vejen til 100 % vedvarende energi
• Elektricitet skal bruges når det produceres!
• Nedlukning af vindkraft og solenergi må ikke være normal drift
• El kan lagres til senere brug – men det indebærer tab
• Sammentænkte løsninger mellem el-gas-varme kan minimere tabet
• Den mest effektive form for ellagring er – virtuel lagring
• Flytte fleksibelt forbruget i tid – indenlandsk eller i udlandet
• Den billigste form for ellagring er – vandkraft i udlandet
• Kræver gode udlandsforbindelser mod nord
• Den miljømæssige løsning er – at fortrænge fossile brændsler
• Lagre el i anden energiform fx til transport og varme
• Den optimale løsning er – at gemme el som gas
• Gas kan omsættes til el og varme, når VE-produktionen ikke genererer el
27 august 2013
GreenLab Skive
14
Det tredje ben – intelligente elsystemer
27 august 2013
GreenLab Skive
15
Smart Grid – Stamtræet i Danmark
109 Smart Grid
projekter 2011
Smart Grid i Danmark
2010
Projekt rapport
2011
Smart Grid F&U
Roadmap 2013
Danmark # 1 med
22% af projekter
2012
Status 35 Smart
Grid anbefalinger
2012
35 anbefalinger Smart Grid
Netværk 2011
Smart Grid
populært 2011
27 august 2013
Smart Grid teknik
prioritering 2011
62 Smart Grid
virksomheder 2012
GreenLab Skive
Smart Grid Strategi 2013
DanGrid Koncept
og Roadmap 2012
16
Distribuerede ressourcer i elmarkederne
• Spotmarkedet (Day Ahead)
• Stor volumen, alle kan være med
• Regulerkraft markedet (balancemarkedet)
• Mindre volumen, krav om 10 MW bud og responstid m.v.
• Hurtige reguleringer (primær)
• Lille volumen, markedet er overfyldt (300 MW elpatroner til 29 MW behov)
• Fleksibilitetsmarkedet (DanGrid) – under opbygning
• Produkter til rådighed fra DONG Energy, NEAS og SE
• 5 minutters markedet (EcoGrid EU) – under F&U
• Funktion af regulerkraftmarkedet + dynamiske nettariffer
• Vigtig markedsudvikling - vedtaget
• Fjernaflæste elmålere og DataHub (2013)
• Engrosmodellen og model for timeafregning og variable tariffer (2014)
• Fortsat udviklingsprojekter
27 august 2013
GreenLab Skive
17
Muligheder i de eksisterende elmarkeder
NOIS
Day Ahead
Flere markedspladser i brug
Day ahead spot marked
Elbas Intraday marked
Balance Ansvarlige og
Aggregator

27 august 2013

Regulerkraft marked (op/ned)
Reserve marked (op/ned)

GreenLab Skive
18
Den danske Smart Grid model - DanGrid
• Optimal anvendelse af alle distribuerede ressourcer (DER)
• Både TSO og DSO kan aktivere de distribuerede ressourcer
• Aggregatorer og balanceansvarlige er nøgleaktørerne
• Først marked og så mulig teknisk aktivering for balancering af elsystemet
• Der bliver en ny markedsplatform for fleksible ressourcer – styret af DSO’rne
27 august 2013
GreenLab Skive
19
Energinet.dk vision for fremtiden: 2020  2030
Produktion
Virkemidler og løsninger
+
Stærke udlandsforbindelser
og markedskobling mod
Europa
Sammenhængende
energisystemer mellem gas,
el, varme og transport
100 % VE
+
+
Gas lager
27 august 2013
GreenLab Skive
Intelligente energisystemer
gennem Smart Grid og
gasfyret kraftvarme med
optimal fleksibilitet
Konvertering af el til gas (P2G)
for massiv lagring og senere
anvendelse i kraftvarme til ny el
20
Gassystemet som energilager – mod 2050
• Gassystemet er muligheden for at skabe lagring af de meget store mængder
overskydende elproduktion fra vinkraften og balancering af 100 % energisystem
27 august 2013
GreenLab Skive
21
Den berømte model – med bred opbakning
27 august 2013
GreenLab Skive
22
Vejen til at nå et VE-gas system
• Biogas, termisk forgasning og elektrolyse = VE-gasser
• Fortsat behov for FUD aktiviteter for at nå de store mål
• Skridtet fra F&U til storskala demonstration koster meget
• Fra 5 til 250 mio. kr. i støttebehov – derfor samfinansieringsmodel
27 august 2013
GreenLab Skive
23
VE-gas er vejen til polygeneration
27 august 2013
GreenLab Skive
24
Fra kraftvarme til Polygeneration
Solvarme
Akkumulator
Køb af el
Elkedel
Bio
Salg af el
Termisk
forgasning
Fjv
Metan CH4
Biofuel
Metan
VE-gas
Biogas
Metan
Køb af el

Elektrolyse
27 august 2013
Transport
Bio
commodity
Opgradering
Bio
Fjv

VE-gas

Lager
Færger og tung
transport
Fjv
GreenLab Skive
25
Energinet.dk – 3 demoprojekter inden 2015
Energinet.dk vil være katalysator for demonstrationsprojekter
Samarbejde og samle nøgleaktører for etablering af pre-kommercielle
anlæg til demonstration af tre vigtige gas-initiativer for sammenhængende
energisystemer med støtte fra danske og EU kilder. Etablering af;
1. anlæg for el til gas (elektrolyse – brint) på 2-5 MWe
2. produktion af VE-gas til tung transport/skibstrafik
3. produktion af VE-gas for levering af metanisering til gasnettet
Samarbejde med fire lande om VE-gas;
27 august 2013
•
Fluxys (Belgien)
•
Gasunie (Holland)
•
GRTgaz (Frankrig)
•
Swedegas (Sverige)
GreenLab Skive
26
Energinet.dk vil aktivt støtte udviklingsprojekter
• Energinet.dk kan støtte udviklingsprojekter på forskellige niveauer
Råd og
vejledning
Følgegruppe
Advisory
bord
Levering af
timer med
fuld
egenbetaling
Levering af
timer mod
betaling
ForskEL
projekt
bevilling
Gaslager A/S
deltagelse
som partner
Medejerskab
af
delprocesser
• Energinet.dk vil bidrage til realiseringen af GreenLab Skive,
hvor det giver størst mulig nytte
27 august 2013
GreenLab Skive
27
Tak for jeres opmærksomhed
27 august 2013
GreenLab Skive
Horns Reef
28