Hva er smart med smarte nett?

Transkript

1 Hva er smart med smarte nett? Om hvordan teknologi, marked og smarte forretningsmodeller kan bidra til å skape et mer effektivt energisystem Stig Ødegaard Ottesen NTNU, CenSES & NCE Smart Energy Markets

2 Hvem er jeg? Mål: Skape innovasjon og vekst gjennom: Utdanning og opplæring Nettverksbygging FoU-aktiviteter med relevans for bedriftene Utgangspunkt i IT- og energiklyngen i Halden-regionen

3 Møreforskning Erasmus universitetet Arena SmartGrid Services Istad Nett Høgskolen i Narvik Troms kraft Århus universitet BI NTNU SEAS-NVE Agder Energi Hafslund Univ. i St.Gallen Østfoldforskning SINTEF UMB IFE Embriq BKK Eidsiva MoreCom NVE Høgskolen i Østfold Trønder Energ Norwegian SmartGrid Center Tieto Skagerak NTE Tiny Mesh Fortum VRI Byggnettverk Landis+Gyr Hvaler kommune FEAS NAVITA IBM Grid Manager Statsbygg Smart Energy ABB Sør Trøndelags fylkeskommune Halden kommune Lyse Energi Siemens Saugbrugs esmart Systems Energi Norge VRI Helse

4 Hvem er jeg? PhD-prosjekt: Teknisk-økonomiske modeller i SmartGrids

5 Innhold Hva er smarte nett? Teknologi på sluttbrukersiden Hva slags gevinster kan smarte nett gi? Fleksibilitet på sluttbrukersiden Hva skal til for å utløse potensialet? Om insentiver, organisering og forretningsmodeller Noen eksempler på norske pilotstudier

6 What is the SmartGrid? The management of transmission and distribution networks which uses robust two-way communications, advanced sensors, and distributed computers to improve the efficiency, reliability and safety of power generation, delivery and use. Additionally it can support services, such as demand response, to consumers. The concept encompasses a wide range of technologies, such as advanced meter reading, substation automation and energy management systems. Smart grid development for the most part can use existing technologies, applying them in new ways to grid operations. Informasjonsteknologi er sentralt Ikke bare nett, hele energiverdikjeden er med (Burde SmartGrid hete Smart Energy Systems?) Tjenester er sentralt Mye teknologi, også tradisjonell Teknologien må brukes på nye måter

7 Utgangspunkt: AMS - Avanserte målingsog styringssystem Består prinsipielt av to deler: Infrastruktur for kommunikasjon mellom nettselskap og sluttbruker Smarte målere Skal implementeres innen 2019 Et kostbart prosjekt Hva slags gevinster gir AMS i seg selv?

8 AMS-måleren en datamaskin Måler hver time Måler både «kjøp og salg» Systemer knyttet til avregning, nett/marked, avstengning m.m. Andre tjenester Styringssystemer i bygg og hus Internett

9 Oversikt Smart-nett-teknologi på sluttbruker-siden Elektriske kjøretøy AMS: Distribuert lagring 1. Infrastruktur nettselskapsluttbrukere 2. Smarte målere Home automation / Smart appliances Distribuert energiproduksjon 10

10 Hva innebærer dette for sluttbrukerne? Mer informasjon og kunnskap Økt bevisstgjøring Mulig å iverksette målrettede tiltak Kan produsere deler av eget energiforbruk og evt selge overskudd => plusskunde/prosument Fleksibilitet

11 Sluttbrukerfleksibilitet last Sentralt begrep: Demand response Sluttbruker kan respondere på priser eller andre signaler Estimert potensial demand response i Norge: MW (Sintef)

12 Eksempel: Laststyring Tambartun kompetansesenter

13 Flere kilder til sluttbrukerfleksibilitet Flytte eller redusere last (demand response) Utnytte energilagere Styre lokal energiproduksjon Bytte energibærer

14 Eksempel: Høgskolen i Østfold

15 Potensialet for HiØ-bygget kw!

16 Fleksibilitetskilder for HiØ-bygget Bytte energibærer til vannvarming (olje/el) Utnytte varmelager (varmtvannstankene i olje- og elkjelene) Flytte (i tid) varmeforbruk Svømmehall Romoppvarming Flytte (i tid) og redusere elektrisitetsspesifikt forbruk Vifter i svømmehall (flytte) Vifter i ventilasjonssystemer utenfor svømmehall (flytte) Lys (redusere)

17 Hva kan denne fleksibiliteten brukes til? Skape gevinster og verdier

18 Fordeler 1 - for kraftsystemet Utsette investeringer i produksjonsapparatet og nettet Bedre oversikt over driftssituasjonen Bedret driftssikkerhet/redusert risiko for utkobling Redusert behov for reserver Økt evne til å integrere ny, fornybar produksjon Bedre for miljø og klima

19 Fleksibilitet og egenproduksjon kan også redusere behovet for «Monstermaster»

20 Fordeler 2 for kraftmarkedene Dynamiske prisregimer kan innføres i sluttbrukermark. på nettleie- og kraftkontrakt Økt elastisitet på etterspørselskurven Redusert risiko for ekstrempriser Økt antall markedsaktører og større volumer

21 Fordeler 3 for sluttbrukerne Reduserte kostnader Være miljøvennlig Ta ansvar for eget bruk Være i front teknologisk Energy use Photo voltaic Energy use Energy use Energy use Energy use Involvering og aktiv deltakelse Energy use Energy use Batteries Passiv konsument => Aktiv prosument Wind Pay Sell & invoice Heat pump

22 Et nasjonalt demonstrasjonsområde for nye energiløsninger

23 Demonstrasjonsområde Fire «fastlandsøyer» med veiforbindelse og 16 øyer/holmer målepunkt hytter hvorav 70 % av eierne bor utenfor fylket. 50 kv radial forsyning 1 sekundærstasjon, 30 MW 18 kv HS nett (11 mil luft) 206 NS

24 8 081 AMS målere Radionettverk Drift fra 1.nov ,9% innsamling >75 mill. verdier

25 Hva har AMS gitt Fredrikstad Energi Nett? Pr i dag er det lite instrumentering i understasjoner Aggregering av underliggende AMSmålinger gir informasjon om kraftflyt Gir kunnskap om driftssituasjon og investeringsbehov Bedre drifts- og investeringsgrunnlag

26 Hvaler: Forbruk per uke 2012 uke 1-32 Påske!

27 Eksempel på utnyttelse av fleksibilitet: Rullerende lastreduksjon på 0,8 kw med «Hold Hytta Mi Varm» konsept 640 hytter 940 hytter

28 Hva skjer dersom man kjører el-bil til hytta?

29 Eksempel: Singløya behov for nettforsterkning Singløya: Liten øy med kabelforbindelse Nær kapasitetsgrense Tradisjonell tilnærming: Bygg ny kabel Alternativ tilnærming: Solcelleanlegg Battericontainer Spenningsreguleringsutstyr i hver ende av kabelen

30 Bruk av sluttbrukerfleksibilitet også noen nye utfordringer Mye dynamikk => økte utfordringer i drift Hvordan sikre at fleksibiliteten er tilgjengelig når det er behov for den? Hvordan ser risikobildet ut i dagens driftssituasjon, om 10 år eller om 40 år? Hvor lang levetid har de nye løsningene og hva kommer etterpå?

31 Hvorfor utnyttes ikke fleksibiliteten i dag? Det fins allerede et potensiale Ny teknologi gir enda flere muligheter Teknologi er ikke nok Vi trenger insentiver Til å bruke eksisterende teknologi på nye måter Til å investere i nye løsninger

32 Dagens insentiver for sluttbrukerfleksibilitet i Norge Anlegg < kwh årsforbruk (ikke timesmåling) Kraftkontrakt: Selv om Elspotbasert regnes middelpris Nettleiekontrakt: Fastavgift + energi (fast pris/kwh) => Ingen insentiv overhodet

33 Dagens insentiver for sluttbrukerfleksibilitet i Norge Anlegg > kwh årsforbruk (timesmåling) Kraftmarkedet: Små prisforskjeller Nettleiekontrakt: Fastavgift + energiog effektledd basert på høyeste målte kwh/h pr måned energi (fast pris/kwh) => Svake insentiver

34 Framtidige insentiver Hvordan vil prisvariasjonene i kraftmarkedet utvikle seg? Vil dynamiske nettleie-kontrakter innføres? Predefinerte prisnivåer og perioder Tidsdynamiske, predefinerte prisnivåer, men perioder baseres på reelle behov i nettet

35 Framtidige insentiver nye markedsroller - tjenestetilbydere ESCo/SESP: Energy Service Company/ Smart Energy Service Provider Planlegging og styring av fleksible apparater Tilleggstjenester: Energieffektivisering Teknologi-pakker Finansieringsordninger ++

36 Framtidige insentiver nye markedsroller Aggregatorer og Virtuelle kraftverk (VPP) Kan tilby samme tjenester som ESCo/SESP + Aggregering av (flexibilitets-) volumer som kan selges i markedet Skaper tilgang til nye markeder for konsumentene/prosumentene Aggregator Kraftmarkedet

37 Nye markedsmuligheter for sluttbrukerfleksibilitet Handel på eksisterende (og framtidige) organiserte markedsplasser Salg av fleksibilitet nettselskaper eller andre som er villige til å betale

38 Framtidige insentiver nye forretningsmodeller Energi som en tjeneste (ikke som en råvare), ref telecom eller 21 0 varme Bundling med andre behov (finansiering, helse, sikkerhet, underholdning..) Må tenke utenfor siloene Må tenke helhetlig

39 Eksempel forretningsmodell som utredes på Hvaler Målsetning: Motivere sluttbrukere til å stille last til rådighet for utkobling Deltagere: Fredrikstad Energi Nett Defa (Ring hytta varm): Teknologi for kommunikasjon og styring esmart Systems: It-system Hva får kundene? Ring hytta mi varm-løsning Rabatt på nettleie

40 Eksempel forretningsmodell som utredes på Hvaler Hva får Fredrikstad Energi Nett? Fleksibilitet som bedrer driftssikkerhet og utsetter nettinvestering Hva får Defa? Nye kunder Hva får esmart Systems? Nye kunder/nye systemer Altså: Vinn-vinn for alle parter Og miljøet?

41 Oppsummering Ny teknologi gir mange muligheter Kan skape verdier og gevinster for ulike aktører og på mange plan Behovet for fleksibilitet vil øke Insentiver er nødvendig Markedsløsninger vil spille en avgjørende rolle Kreative forslag behøves 45

42 Og til slutt Sommerjobb «Forretningsmodeller og kontraktsdesign i fremtidens smarte energimarked». Søknadsfrist 01.04, se detaljer.asp?id=2679 Masteroppgaver 46

43 Takk for oppmerksomheten!