Smart Grid i et norsk perspektiv Forsknings- og kompetanseutfordringer. Ketil Sagen, EnergiAkademiet

Transkript

1 Smart Grid i et norsk perspektiv Forsknings- og kompetanseutfordringer Ketil Sagen, EnergiAkademiet

2 Innhold 1. Utfordringene 2. Smart Grid morgendagens nett 3. Strategi mot økt usikkerhet 4. Forsknings- og kompetansebehov

3 Innhold 1. Utfordringene 2. Smart Grid morgendagens nett 3. Strategi mot økt usikkerhet 4. Forsknings- og kompetansebehov

4 1. Utfordring aldrende nett NVE ser for seg et reinvesteringsbehov i distribusjonsnettet på mrd kroner de neste 10 årene. I tillegg kommer investeringer initiert av nye behov og (re)investeringer i overliggende nett. Figur 1: Reinvesteringsbehov i MNOK per år i femårsintervaller for distribusjonsnettet, basert på teknisk levetid Kilde: NVE

5 1. Utfordring endret bruk av nettet Drivkrefter for endring av bruksmønster Elektrifisering av transport Energieffektivisering Ny fornybar kraftproduksjon 2011 Mer varierende effektflyt både oppog nedstrøms med utfordringer for Driften leveringskvalitet Nettplanlegging Økonomi, tariffering 2030?

6 1. Dagens sluttbrukermarked CUSTOMER Commercial/contractual interaction Metered Data access Billing Interaction on connection Billing Supplier Reporting on agreed contract Verified consumption data DSO Kilde: Per Hallberg, Eurelectric WG Smart Grids

7 1. Morgendagens sluttbrukermarked

8 Innhold 1. Utfordringene 2. Smart Grid morgendagens nett 3. Strategi mot økt usikkerhet 4. Forsknings- og kompetansebehov

9 2. Smart Grid morgendagens nett Smart grids defineres som en merkelapp på fremtidens kraftsystem (2020/2050) hvor avanserte måle- og styresystemer (AMS, smarte målere) og kommunikasjon til alle nettkunder og anlegg spiller en sentral rolle. Smart grids er nødvendig for å realisere mål og krav som stilles til fremtidens energisystem Kilde: Kjell Sand, SINTEF Energi AS Innholdet vil kunne variere med lokale utfordringer. Økt fleksibilitet Kilde: Siemens

10 2.

11 2. Norske kontra kontinentale utfordringer Nettet Sentral produksjon Norske Mye av nettet har god termisk kapasitet for økt forbruk Liten grad av overvåking og automasjon i D-nett Flaskehalser begrenser utnyttelse av produksjonens fleksibilitet Langreist kraft Stor fleksibilitet (magasin og reguleringsevne) Kontinentale Nettet ikke dimensjonert for økt elforbruk fra el-biler Relativt kortreist Lav fleksibilitet (termisk) DG Småkraft uten lokalt forbruk (relativt stabil) Vind, PV og CHP med lokalt forbruk (sterkt intermitterende) Forbruk Liten priselastisitet i alminnelig forbruk (El til oppvarming og lav utbredelse av varmestyring) Større priselastisitet (el vesentlig mindre av energiforbruket) Smart Grid i et norsk perspektiv er ikke nødvendigvis lik et i kontinentalt perspektiv

12 Innhold 1. Utfordringene 2. Smart Grid morgendagens nett 3. Strategi mot økt usikkerhet 4. Forsknings- og kompetansebehov

13 3. Strategi mot økt usikkerhet Øke levetiden på nettet gjennom endret nettforvaltning kjøpe seg tid til behov blir klarere, teknologi og verktøy blir tilgjengelig Forskning for å Utvikle rasjonelle tilstandsindikatorer for system og komponenter Konkretisere Smart Grids i et norsk perspektiv Konkretisere teknologi- og verktøybehovene Utvikle overgangsstrategier fra dagens passive nett til morgendagens nett, hensyn tatt til lokale variasjoner Identifisere reguleringsregime og markedsløsninger Tette kompetansehull uavhengig av Smart Grids scenarioer. Gradvis konvertering til Smart Grid tilpasset lokale behov Utvikle kompetanse

14 Innhold 1. Utfordringene 2. Smart Grid morgendagens nett 3. Strategi mot økt usikkerhet 4. Forsknings- og kompetansebehov

15 4. Forsknings- og kompetansebehov (1/2) Strategi Øke levetid gjennom endret forvaltning Identifisere behov og overgangsstrategier fra passive til aktive nett (Smart grid) System for innsamling, bearbeiding og utnyttelse av levetidsrelaterte data Utvikle robuste tilstandsindikatorer og metoder for levetidsestimering av kritiske komponenter og anlegg Utvikle og demonstrere spenningsreguleringsstrategier i D-nett med småkraft (og vind) Utvikle planleggingsverktøy for nett med uforutsigbar produksjon og forbruk Konkretisere Smart Grid og identifisere teknologibehov Kompetanse Utvikle overgangsstrategier fra dagens passive nett til Smart Grid for ett sett norske referansenett Identifisere og utvikle reguleringsregime og markedsløsninger Etablere et norsk Smart Grid senter med laboratoriefasiliteter

16 4. Nettselskapenes kompetansebehov Tema IK-Teknologi i-sikkerhet ROS-analyser og beredskapsplanlegging Pålitelighetsanalyse System-/Nettanalyse Vernplanlegging Nettforvaltning Prosjektledelse Begrunnelse Utstrakt bruk av integrerte forretningskritiske IT-systemer som må kunne forvaltes For å kunne forebygge mot økt trusselbilde (adm. systemer integrert med sanntidssystemer. Flere IED er som skal ha service, også av 3.part) For å forebygge mot økt sårbarhet i et mer komplekst system For å kunne ta riktige investeringsbeslutninger Flere dynamiske og ulineære komponenter i D-nettet øker kompleksiteten i nettplanleggingen og driften Viktig med evne til å velge riktig type vern og nye systemvern vil kunne bli aktuelle også i D-nett Viktig med økt kunnskap for riktig tilstandsestimering og rasjonell vedlikeholdsstyring Generelt nødvendig. Store investeringer i AMS og nye anlegg Tilegne seg FoU-resultater Generelt nyttig å tilegne seg resultater fra relevante FoU-prosjekter Integrated Operations? Vil kompleksiteten kunne øke i en grad at organisering av drift bør endres a la offshoreoperatører (kryssfunksjonelle team)? Listen er foredragsholderens personlige oppfatning av de viktigste områdene i forhold til suksessfull utvikling og evne til å drifte og forvalte et Smart Grid, isolert sett.

17 Takk for oppmerksomheten!