Solcelleanlegg og energilagringssystem på full fart

Solcelleanlegg og energilagring
Birger Hestnes – NEK
Elsikkerhetskonferansen 2015
Nøkkeltall - NEK
•
•
•
Ca. 500 eksperter fra norsk næringsliv i 100 komitéer
Netto vekst i medlemmer 8% (2014)
Forvalter rundt 6.000 standarder
–
–
–
Prosessorienterte (10%)
Systemorienterte (30%
Produktorienterte (60%)
2
Kjernevirksomhet
•
•
•
«Drifter» norsk
internasjonal el- og ekom
standardisering
Fremmer norsk innflytelse
Fremmer bruk av
internasjonale standarder
i Norge
3
Medlemsorganisasjonen
11 medlemsparter – «eiere»
 NVE
 DSB
 Nkom
Myndigheter
 Energi Norge
 NELFO
 Norsk Industri
Bransjeorganisasjoner
 Nemko
 DNV GL
Sertifisering - industri
 Statkraft
 Statnett
 Statoil
Toneangivende norske industrivirksomheter
4
Det globale perspektiv
«De tre søyler»
5
SPEILKOMITÉ
NEK
Norsk Elektroteknisk Komite
NK
Nasjonal Komite
IEC/CENELEC
TC / SC
Technical Committee
WG
Working group
Internasjonalt perspektiv
«BEHOVET FOR STANDARDISERING OG
CONFORMITY ASSESSMENT ER STØRRE ENN
NOENSINNE»
(Sitat; Jim Shannon, IEC president elect – 2015)
7
Hvorfor standardisering?
Uten standardisering – ingenting annet enn ‘morsomme’
eksempler.
VERDEN ER FULL AV ‘GODE’ EKSEMPLER – PETTER SMART +
REODOR FELGEN. De laget perfekte løsninger som ingen
kopierte. De var faktisk stolte av at de klarte dette alene! Og
de fikk selvsagt rett 
Standardisering = stort marked
Samarbeid mellom IEC og CENELEC
•
Dresden agreement
•
Rasjonalisering av ressurser – teknisk arbeid skal i størst mulig grad finne sted
i IEC. IEC-publikasjoner blir i størst mulig grad adoptert til CENELEC uten
tekniske endringer.
•
Unngår dobbelt arbeid. Felles arbeidsgrupper i IEC og CENELEC settes ikke
opp. Arbeid skjer i IEC. (CENELECs medlemmer er også medlemmer i IEC.)
•
Rasjonalisering av prosessene for å møte markedets behov. Parallelle
voteringer på felles arbeid.
•
Nytt arbeid i CENELEC blir kun startet dersom dette ikke er aktuelt for IEC.
(Tilsvarende på nasjonalt nivå.)
•
Mulighet for IEC å benytte materiale fra CENELEC til å utvikle internasjonale
standarder.
Agreement on common planning of new work and parallell voting
IEC - Systems work in Standards development
At the end of June 2015, the IEC had four System Evaluation Groups (SEGs):
• SEG 1: Smart Cities;
• SEG 4: Low Voltage Direct Current (LVDC) Applications, Distribution and Safety
for use in Developed and Developing Economies;
• SEG 5: Electrotechnology for mobility;
• SEG 6: Non-traditional Distribution Networks / Microgrids.
And two Systems Committees (SyCs):
•
SyC AAL – Active Assisted Living
•
SyC Smart Energy
IEC - Systems work in Standards development
SyC Smart Energy
The SyC Smart Energy will engage with IEC TCs to continue the development
of interoperable Standards for transmission, distribution, metering, connecting consumers
and cybersecurity. Its primary activities include:
• Advance metering and substation & distribution automation;
• Connecting the consumer, smart appliances;
• Smart Energy, microgrids and active distribution networks;
• Interactions with heat/cold and gas;
• Cybersecurity;
• Privacy;
• Infrastructure modernization or new deployments;
• Plugin hybrid electric vehicles.
In the coming months, it will work to provide systems-level standardization, coordination
and guidance in the areas of Smart Grid and Smart Energy, including interaction/integration
in the areas of heat and gas.
IEC - Systems work in Standards development
SyC AAL, Active Assisted Living
SyC Active Assisted Living (AAL) had its first meeting in March 2015 in Frankfurt,
Germany, and agreed a comprehensive work programme. The internal structure
of the SyC was approved as well as a list of TCs and consortia to be part of
the platform. The operation is now effective and a first project for a new AAL
chapter of the IEV is ongoing.
SyC AAL set up four working groups:
• WG 1: AAL user focus;
• WG 2: AAL architecture and interoperability;
• WG 3: AAL quality and conformity assessment;
• WG 4: AAL regulatory matters.
IEC - Systems work in Standards development
SyC Smart Cities
Blir trolig opprettet 2016 etter forslag fra Standard Management Board.
Scope:
To foster the development of standards in the
field of electrotechnology to help with the
integration interoperability and effectiveness
of city systems.
IEC - Systems work in Standards development
Strategic Groups
At the end of June 2015, IEC had three operational Strategic Groups (SGs):
• SG 8: Industry 4.0 – Smart Manufacturing
• SG 9: Communication Technologies
• SG 10: Wearable Smart Devices
In addition to SG 8, created in early 2014, the SMB has established two new SGs:
SG 9 was set up by the SMB to coordinate activities in the telecommunications
sector in IEC. It will create an inventory of work and activities, provide directions
on future trends, interact with other organizations, identify cross-cutting
technologies and promote interoperability. SG 10 was set up by SMB with the task
of reviewing existing activities in a number of technical committees and ensuring
coordination of activities.
eMobility
Europa
15
CENELEC
Background
–
Interactions between automotive industry and electricity networks
(connectors, wiring rules, electromagnetic compatibility aspects, safety
issues)
 interoperability issues
–
Different needs for home charging, fast charging, types of vehicle, etc..
 technical details
–
Automotive sector: large market and large producers
 no need to re-invent the wheel
–
Lack of standards may deter roll-out, implementation may be needed
to standardize
 “chicken and egg” situation
© CEN-CENELEC 2015 17
Mandate M/468
Mandate M/468 ‘Charging of electric vehicles’
asks the European Standards Organisations to develop and/or
review existing standards in order to:
•
–
Ensure interoperability and connectivity between the electricity supply and
on-board chargers of electric vehicles
–
Ensure interoperability and connectivity between ‘off-board’ chargers and
the electric vehicle and removable batteries
–
Consider any smart-charging issues
–
Consider safety risks and electromagnetic compatibility of the charger of
electric vehicles
© CEN-CENELEC 2015 18
Major challenges
–
–
–
–
Domestic installations may not be adequate for charging
Need to reduce options in charger/connector standards
Smart charging – potential needs to be fulfilled; work on smart
charging and on vehicle-to-grid communication is not yet mature
New standards needed - detailed adjustments needed for EMC
© CEN-CENELEC 2015 19
CEN-CLC eMobility
Coordination Group
–
Establishing a coordination mechanism to carry forward main
recommendations, monitor and steer their implementation
 CEN-CENELEC eMobility Coordination Group
•
CEN and CENELEC Technical Committees are already actively working:
− CEN/TC 301 ‘Road vehicles’
− CLC/TC 69X ‘Electric systems for electric road vehicles’
− CLC/TC 23BX ‘Switches, boxes and enclosures for household and similar
purposes, plugs and socket outlets for d.c. and for the charging of
electrical vehicles including their connectors’
− CLC/TC 64 ‘Electrical installations and protection against electric shock’
© CEN-CENELEC 2015 20
Outcome
CEN-CLC eMobility Coordination Group is determined to reply to
M/468
A work programme and a set of available standards available on CEN-CLC
website
– Covering the following aspects: charging systems, connection to the grid
and electrical safety
– No single solution for couplers  options
– Report on Smart Charging available on CEN-CLC website
–
© CEN-CENELEC 2015 21
Latest developments
European Commission ‘Clean Power for Transport’ Package issued in
January 2013
Package includes a directive on the deployment of alternative fuels
infrastructure (2014/94/EU)
 Alternative fuels considered: electricity, hydrogen, natural gas
 Standardization request (M/533) to CEN and CENELEC asking to develop
ENs on the following aspects: wireless recharging of passenger cars, light
duty vehicles and electric busses; battery swapping for passenger cars;
electric buses connectors and socket outlet, AC normal recharging points
for L-category vehicles, etc…
 CEN-CENELEC work programme sent to EC in September 2015


Part on electricity is coordinated by the CEN-CLC eMobility Coordination Group
© CEN-CENELEC 2015 22
Link with international
ISO/IEC
•
–
Standards in this domain are – and have to be – international
–
Most of the work of Technical Committees is based on ISO
and IEC, where work is already well under way
Strengthening transatlantic cooperation

Regular exchange of information with the US-EC Transatlantic Economic
Council (TEC) - Cooperation on Standardization

Constructive dialogue with ANSI  CEN-CENELEC-ANSI eMobility
Roundtable in November 2012

Link with JRC and EU US interoperability Centres: participation of CEN-CLC
to the opening of the second interoperability Centre in Ispra - Italy (28 &
29 October 2015)
© CEN-CENELEC 2015 23
Solkraft - hva skjer?
Trend Europa
•
•
•
•
Økende interesse for
produksjon av solkraft
Tyskland med politikken
«energiwende» har vært
ledende
Fallende priser på utstyr
Gradvis økende effektivitet
Gruppering av produsenter
•
Storskala produksjon
–
–
•
Profesjonelle kraftprodusenter
Konkurransedyktig i Norge?
Prosumenter
–
–
–
Både produsent og konsument
Alternativ pris = kraftpris+transport+avgifter
Kan være interessant for mange
Utgangspunkt - Norge
•
Norge er i en særstilling med et meget høyt innslag av
fornybar energi i kraftforsyningen, men…
•
Energipris, forventet aggressiv dynamisk nettleie og høye
avgifter kan gjøre lokal produksjon attraktivt også her.
PROSUMENT
En verden av småprodusenter
09-09-2014
Norsk Elektroteknisk Komite
28
Prosument
•
•
Innebærer normalt egenproduksjon ved hjelp av vind- eller
solenergi, kombinert med elektrisk energilagringssystem
Trend: Solenergiproduksjon integreres i bygningsmaterialer
Hva er dette?
Norsk Elektroteknisk Komite
30
Hva er budskapet?
•
•
•
•
Investeringsbeslutninger tatt av privatperson baseres ikke
bare på økonomisk rasjonale
«Et knippe av motiv» kan påvirke beslutningen
Trender kan påvirke beslutningstaker
Energipolitikken kan påvirke ulike energibæreres vilkår
Norsk Elektroteknisk Komite
31
Estetikk og annet
•
Solpanel behøver ikke å være skjemmende
–
•
Integreres mot lokal energilagring
–
•
•
Integreres som en del av bygningmateriale
For å oppnå jevnt og lavt effektuttak
«Plugg and play» gjør installasjon enkel
Energipris (kr/kWh) er fallende, nå ca. 60.000,- for 3,5 kW
i en installasjon.
Norsk Elektroteknisk Komite
32
Eksempler
Norsk Elektroteknisk Komite
33
Hva er trenden internasjonalt?
•
«Smart Grid» er på alles lepper
–
–
–
–
–
•
Bygge inn prosessorkraft og kommunikasjon i elnettet
Effekt-topper skal «jevnes ut»
Høyrere prising av effekt
Lokal produksjon og energilagring fremelskes
Jfr. IEC SyC – Smart Energy
«Internet of things» gir fleksibilitet lokalt
Norsk Elektroteknisk Komite
34
Hovedprinsipp
Norsk Elektroteknisk Komite
35
Regelverksperspektiv
•
Kan være krevende
–
–
–
–
–
–
–
Hvilke forskrifter sorterer slike anlegg under?
Hvem er produsent når anlegg er sammensatt?
Hvilke krav stilles til prosjektering?
Hvem har tillatelse til å utføre slike anlegg?
Hvilke krav stilles til ettersyn og vedlikehold?
Energilagring basert på Litiumbatteri…?
Krav til dokumentasjon og samsvarserklæring?
Norsk Elektroteknisk Komite
36
Sikkerhetsaspekt - I
Grensesnitt mot installasjon – plugg and play
• Når er anlegget spenningsløst?
•
–
–
–
•
«Kontinuerlig» produksjon
Energilagringssystem (10-15 kWh)
Enhetlig system = kontroll, men hva med plassbygde satt sammen
av komponenter fra ulike kilder?
Potensialutjevning mellom systemene
Norsk Elektroteknisk Komite
37
Sikkerhetsaspekt II
•
•
•
•
•
Vil vern løse ut i «off-grid» drift?
DC-kortslutning og -lysbue (pluggsystem)
Levetid og service – hvilke behov foreligger?
Er delsystemene egnet for sammenkobling?
Er boligeier kvalifisert til drift av slike anlegg?
Norsk Elektroteknisk Komite
38
NEK/NK 82 Fotovoltaiske Solenergisystemer
NK 82 er en norsk komite som speiler den korresponderende komiteen i
IEC for internasjonal standardisering og CENELEC for europeisk
standardisering. Arbeidet i den norske komiteen er derfor identisk med
IEC og CENELEC.
Scope IEC TC 82: "To prepare international standards for systems of
photovoltaic conversion of solar energy into electrical energy and for all
the elements in the entire photovoltaic energy system.
In this context, the concept "photovoltaic energy system" includes the
entire field from light input to a photovoltaic cell to and including the
interface with the electrical system(s) to which energy is supplied.
NOTE: It is recognized that there is some common interest between TC
47 and TC 82, therefore these two Committees shall maintain liaison."
Energilagring - IEC White Paper
NEK/NK 120 Elektriske energilagringssystemer
Scope IEC TC 120:"Standardization in the field of grid
integrated EES systems implementing system approaches to
understand their complex constructions.«
Foreløpig ikke etablert norsk speilkomité. NEK vil etter hvert
aktivt oppsøke norske fagmiljøer for å sjekke norsk grunnlag
og interesse.
Energilagring?
Kilde: Teknisk Ukeblad 21.11.2015
«Her bor de helt avkoblet fra både strømnett, vann og avløp
Hvorfor kjøpe strøm og vann når naturen leverer vann og solenergi
gratis? Hvorfor kaste bort verdifull kloakk du kan bruke selv?
Installasjonene leverer likestrøm som lagres i to truckbatterier à
500 kilo, plassert i en naustlignende bod. Batteriene er seriekoblet
og lagrer strøm med 48 volts spenning.»
http://www.tu.no/bygg/2015/11/21/her-bor-de-helt-avkoblet-frabade-stromnett-vann-og-avlop#cxrecs_s
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN!