Distribuert produksjon i smarte nett

Transkript

1 Distribuert produksjon i smarte nett Eksperter i Team Smarte Nett NTNU 2011 Roger Enes Tor Martin Iversen Karen Skjølberg Sindre Solibakke Signy Elde Vefring April 13, 2011

2 Motivasjon Motivasjon Fornybardirektivet og ordningen med grønne sertifikater

3 Motivasjon Motivasjon Fornybardirektivet og ordningen med grønne sertifikater 7 TWh realiseres i løpet av fem til ti år

4 Motivasjon Motivasjon Fornybardirektivet og ordningen med grønne sertifikater 7 TWh realiseres i løpet av fem til ti år Utfordringer i distribusjonsnettet

5 Motivasjon Motivasjon Fornybardirektivet og ordningen med grønne sertifikater 7 TWh realiseres i løpet av fem til ti år Utfordringer i distribusjonsnettet Ny anvendelse av laststyring

6 Motivasjon Motivasjon Fornybardirektivet og ordningen med grønne sertifikater 7 TWh realiseres i løpet av fem til ti år Utfordringer i distribusjonsnettet Ny anvendelse av laststyring

7 Problemstilling Problemstilling Hvor mye kan produksjonen i et spesifikt distribusjonsnett økes uten forsterkning av nettet, ved innføring av smartnett-teknologi?

8 Problemstilling Problemstilling Hvor mye kan produksjonen i et spesifikt distribusjonsnett økes uten forsterkning av nettet, ved innføring av smartnett-teknologi?

9 Lastregulering Lastregulering Hvordan regulere den aktive lasten for å unngå problemer med spenningsnivåene i distribusjonsnettet?

10 Lastregulering Lastregulering Hvordan regulere den aktive lasten for å unngå problemer med spenningsnivåene i distribusjonsnettet? Elbil

11 Lastregulering Lastregulering Hvordan regulere den aktive lasten for å unngå problemer med spenningsnivåene i distribusjonsnettet? Elbil Varmtvannsberedere

12 Lastregulering Lastregulering Hvordan regulere den aktive lasten for å unngå problemer med spenningsnivåene i distribusjonsnettet? Elbil Varmtvannsberedere

13 Lastregulering Elbil Elbil Regjeringen har et mål om 10 % ladbare biler innen 2020

14 Lastregulering Elbil Elbil Regjeringen har et mål om 10 % ladbare biler innen 2020 Vårt anslag: 25 % av husholdningene har elbil

15 Lastregulering Elbil Elbil Regjeringen har et mål om 10 % ladbare biler innen 2020 Vårt anslag: 25 % av husholdningene har elbil Energilagrinspotensiale per elbil, E Elbil E batt = 21, 33 kwh E batt,tot = 2725 kwh

16 Lastregulering Elbil Elbil Regjeringen har et mål om 10 % ladbare biler innen 2020 Vårt anslag: 25 % av husholdningene har elbil Energilagrinspotensiale per elbil, E Elbil E batt = 21, 33 kwh E batt,tot = 2725 kwh Klokkeslett Tilgjengelighet Fra Til Elbiler (Prosentandel) Effekt (kw) 08:00 14:00 10% 32, 70 14:00 15:00 20% 65, 41 15:00 16:00 30% 98, 11 16:00 17:00 70% 228, 93 17:00 19:00 80% 261, 63 19:00 06:00 100% 327, 04 06:00 07:00 30% 98, 11 07:00 08:00 15% 49, 06

17 Lastregulering Elbil Elbil Regjeringen har et mål om 10 % ladbare biler innen 2020 Vårt anslag: 25 % av husholdningene har elbil Energilagrinspotensiale per elbil, E Elbil E batt = 21, 33 kwh E batt,tot = 2725 kwh Klokkeslett Tilgjengelighet Fra Til Elbiler (Prosentandel) Effekt (kw) 08:00 14:00 10% 32, 70 14:00 15:00 20% 65, 41 15:00 16:00 30% 98, 11 16:00 17:00 70% 228, 93 17:00 19:00 80% 261, 63 19:00 06:00 100% 327, 04 06:00 07:00 30% 98, 11 07:00 08:00 15% 49, 06

18 Lastregulering Varmtvannsberedere Varmtvannsberedere Energilagrinspotensial per husstand, E VVB E husstand = Q C T T = 5.75kWh

19 Lastregulering Varmtvannsberedere Varmtvannsberedere Energilagrinspotensial per husstand, E VVB E husstand = Q C T T = 5.75kWh Totalt energilagringspotensial, E VVB,total E VVB,total = 2938kWh

20 Lastregulering Varmtvannsberedere Varmtvannsberedere Energilagrinspotensial per husstand, E VVB E husstand = Q C T T = 5.75kWh Totalt energilagringspotensial, E VVB,total E VVB,total = 2938kWh

21 Datagrunnlag Datagrunnlag For simulering

22 Datagrunnlag Datagrunnlag For simulering Årlig lastmønster

23 Datagrunnlag Datagrunnlag For simulering Årlig lastmønster Daglig lastmønster

24 Datagrunnlag Datagrunnlag For simulering Årlig lastmønster Daglig lastmønster Nedbørsmønster

25 Datagrunnlag Datagrunnlag For simulering Årlig lastmønster Daglig lastmønster Nedbørsmønster

26 Datagrunnlag Årlig lastmønster Årlig lastmønster Når oppstår minstelast?

27 Datagrunnlag Årlig lastmønster Årlig lastmønster Når oppstår minstelast? January February March April May June July August September October November December Forbruk [%] Temperatur [C]

28 Datagrunnlag Årlig lastmønster Årlig lastmønster Når oppstår minstelast? January February March April May June July August September October November December Forbruk [%] Temperatur [C]

29 Datagrunnlag Daglig lastmønster Daglig lastmønster Basert på normal forbrukskurve Forbruk [%] Time

30 Datagrunnlag Daglig lastmønster Daglig lastmønster Basert på normal forbrukskurve Forbruk [%] Time

31 Datagrunnlag Nedbørsmønster Nedbørsmønster Ustabilt vær i Trondheim

32 Datagrunnlag Nedbørsmønster Nedbørsmønster Ustabilt vær i Trondheim Hvor lenge må nettet kunne håndtere full produksjon for å unngå overløp? Regnmengde [mm] Time

33 Datagrunnlag Nedbørsmønster Nedbørsmønster Ustabilt vær i Trondheim Hvor lenge må nettet kunne håndtere full produksjon for å unngå overløp? Regnmengde [mm] Time

34 Aktuelle reguleringsmuligheter Aktuelle reguleringsmuligheter NetBas

35 Aktuelle reguleringsmuligheter Aktuelle reguleringsmuligheter NetBas 10 timer lastinnkobling I kombinasjon med døgnvariasjon vil det gi økt minimumsbelastning i 30 timer

36 Aktuelle reguleringsmuligheter Aktuelle reguleringsmuligheter NetBas 10 timer lastinnkobling I kombinasjon med døgnvariasjon vil det gi økt minimumsbelastning i 30 timer 20 timer lastinnkobling I kombinasjon med døgnvariasjon vil det gi økt minimumsbelastning i 5 døgn Last (kw) PAO

37 Aktuelle reguleringsmuligheter Aktuelle reguleringsmuligheter NetBas 10 timer lastinnkobling I kombinasjon med døgnvariasjon vil det gi økt minimumsbelastning i 30 timer 20 timer lastinnkobling I kombinasjon med døgnvariasjon vil det gi økt minimumsbelastning i 5 døgn Last (kw) PAO

38 Aktuelle reguleringsmuligheter Kombinasjon av regulerbar last og døgnvariasjon Kombinasjon av regulerbar last og døgnvariasjon Forbruk [%] Time

39 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner

40 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner cos φ = 1, 0

41 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner cos φ = 1, 0 cos φ = 0, 91 Kapasitiv

42 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner cos φ = 1, 0 cos φ = 0, 91 Kapasitiv Iterativ økning av produksjon

43 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner cos φ = 1, 0 cos φ = 0, 91 Kapasitiv Iterativ økning av produksjon Begrenses av høy spenning

44 Simuleringsprosedyre Simuleringsprosedyre To ulike driftsituasjoner cos φ = 1, 0 cos φ = 0, 91 Kapasitiv Iterativ økning av produksjon Begrenses av høy spenning

45 Simuleringsprosedyre Spenningsgrenser Spenningsgrenser Lavspent: 250 V

46 Simuleringsprosedyre Spenningsgrenser Spenningsgrenser Lavspent: 250 V Distribusjonsnett: 22,55 kv

47 Simuleringsprosedyre Spenningsgrenser Spenningsgrenser Lavspent: 250 V Distribusjonsnett: 22,55 kv

48 Resultater Oppsummering av resultater Oppsummering av resultater Simulering Produksjon Endring Overføringstap Endring kw kvar produksjon kw kvar tap Regulert 10 t cos(φ) = ,75 % % Regulert 10 t cos(φ) = 0, ,24 % ,84 % Regulert 20 t cos(φ) = ,63 % 120,4 36,25 10,77 % Regulert 20 t cos(φ) = 0, ,47 % 163,2 104,7 32,07 %

49 Resultater Oppsummering av resultater Oppsummering av resultater Simulering Produksjon Endring Overføringstap Endring kw kvar produksjon kw kvar tap Regulert 10 t cos(φ) = ,75 % % Regulert 10 t cos(φ) = 0, ,24 % ,84 % Regulert 20 t cos(φ) = ,63 % 120,4 36,25 10,77 % Regulert 20 t cos(φ) = 0, ,47 % 163,2 104,7 32,07 %

50 Resultater Oversiktsbilde av spenningsnivåene ved samleskinnene Oversiktsbilde av spenningsnivåene ved samleskinnene

51 Resultater Oversiktsbilde av spenningsnivåene ved samleskinnene Oversiktsbilde av spenningsnivåene ved samleskinnene

52 Resultater Økonomisk vurdering Økonomisk vurdering Produsent: Større produksjon

53 Resultater Økonomisk vurdering Økonomisk vurdering Produsent: Større produksjon Netteier: Større overføring

54 Resultater Økonomisk vurdering Økonomisk vurdering Produsent: Større produksjon Netteier: Større overføring Forbruker: Gunstigere tariff

55 Resultater Økonomisk vurdering Økonomisk vurdering Produsent: Større produksjon Netteier: Større overføring Forbruker: Gunstigere tariff

56 Konklusjon Konklusjon Det er mulig å øke produksjonen i eksisterende nett ved bruk av smartnett-teknologi

57 Konklusjon Konklusjon Det er mulig å øke produksjonen i eksisterende nett ved bruk av smartnett-teknologi Det må utvikles en økonomisk modell som gjør det gunstig for alle parter

58 Konklusjon Konklusjon Det er mulig å øke produksjonen i eksisterende nett ved bruk av smartnett-teknologi Det må utvikles en økonomisk modell som gjør det gunstig for alle parter Styringssystemer må utvikles

59 Konklusjon Konklusjon Det er mulig å øke produksjonen i eksisterende nett ved bruk av smartnett-teknologi Det må utvikles en økonomisk modell som gjør det gunstig for alle parter Styringssystemer må utvikles

60 Spørsmål Takk for oss! Spørsmål?