Offshore nettplanlegging

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Offshore nettplanlegging"

Anders Helland
10 år siden
Visninger:

1 Offshore nettplanlegging Magnus Korpås, dr.ing. Faglagsleder, Kraftsystemdynamikk SINTEF Energiforskning SINTEF Energy Research 1

2 Vind øker mest i Europa SINTEF Energy Research 2

3 Offshore-løpet begynner nå! UK: I dag: ~ 600 MW Mål: MW (2020) Norge: I dag: 0 MW Mål:?? Nederland: I dag: ~ 250 MW Mål: MW (2020) Belgia: I dag: 30 MW Mål:?? Danmark: I dag: ~ 425 MW Mål: 4600 MW (2025?) Tyskland: I dag: ~10 MW Mål: MW (2030) Source: WindSpeed, ECN SINTEF Energy Research 3

? Nederland: I dag: ~ 250 MW Mål: 6 000 MW (2020) Belgia: I dag: 30 MW Mål:?

4 Dagens planlegging vil ikke gi optimal offshore nettutbygging 63 o N o N o N o N o N o 5 o E 10 o E 15 o E 20 o E SINTEF Energy Research 4

2000 1400 1400 1200 1100 1200 1200 54 o N 1000 51 o N

Fraugde Rislev Kriegers Flak Radsted Combined Solution Kontek Baltic I Rødsand Kiel Audorf

5 Söderåsen THE FUTURE ACCORDING TO... Hovegård Gørløsegård Barsebäck Sege Kruseberg Hurva Herslev Storebælt Bjæverskov Kingstrup Fraugde Rislev Kriegers Flak Radsted Combined Solution Kontek Baltic I Rødsand Kiel Audorf Herrenwyk Lübeck Siems (Source: OffshoreGrid EU-IEE project) Lüdershagen Baltic Line Rostock Bentwisch Lubmin Siedenbrünzow Güstrow Figure: G.W. Adamowitsch SINTEF Energy Research 5

6 Den mest egnede offshore nett-strukturen finnes ikke ved stirremetoden! ~ ~? Hvordan koble noder for å oppnå maksimalt sosioøkonomisk overskudd? ~ Problem: Objective: Exogenous variables: Unknowns: Problem type: Connect off-shore wind farms to the on-shore grid and build interconnectors between countries Maximize social economic benefit Capacity and location of offshore wind power clusters, possible land connection points, statistical description of wind and power prices, onshore grid equivalent, cost scenarios for grid infrastructure. Where to build cables and with what power rating This is a mixed integer problem which can be solved with a branch and bound algorithm Merk: Vi snakker om kabelinvesteringer på ~10 mrd Euro SINTEF Energy Research 6

benefit Capacity and location of offshore wind power clusters, possible land connection points, statistical description of wind and power prices, onshore grid equivalent, cost scenarios

7 60 o N Nordsjø-eksempel: 58 o N 56 o N 54 o N 52 o N 50 o N 1000MW 8800MW 8000MW 4000MW 3800MW 0 o 3 o E 6 o E 9 o E 33 valgte kabelforbindelser Gir 1e25 mulige konfigurasjoner! Umulig å telle opp Formell optimalisering må til for å finne en god layout Ta hensyn til Vindkraftvariasjoner Kraftpriser Last- og produksjonsscenarier på land og offshore Investeringskostnader på kabler og omformerstasjoner Resultat: Hvilke kabler bør bygges? Hva er kapasiteten pr kabelforbindelse? Gir verdifull beslutningsstøtte! SINTEF Energy Research 7

Umulig å telle opp Formell optimalisering må til for å finne en god layout Ta hensyn til Vindkraftvariasjoner Kraftpriser Last- og

8 60 o N Optimized grid Optimert nordsjø-nett o N o N Sammenlignet med tradisjonell punkt-tilpunkt tilknytning: 54 o N 52 o N Ekstra infrastrukturinvesteringer billion. Totale besparelse optimalt nett: ~2 billion Høyere pålitelighet for offshore vind Mer kompleks drift av nettet Usikre kostnader for offshore omformerstasjoner 50 o N 0 o 3 o E 6 o E 9 o E SINTEF Energy Research 8

Ekstra infrastrukturinvesteringer 6.5 13.5 billion.

9 Arealer med høy vindhastighet er ikke alltid tilgjengelig for utbygging! wind speed m/s forests... wind speed in m/s in remaining areas Landwirtschaftliche agricultural area Nutzflächen Source: DLR/WindSpeed settlement area SINTEF Energy Research 9 sea, lakes, rivers,

.. wind speed in m/s in remaining areas Landwirtschaftliche

10 Shipping routes & density Routes constrict shipping Outside routes ships travel in straight lines to their port of destination. Wageningen- IMARES SINTEF Energy Research 10

11 Offshore oil & gas platforms Southern cluster: gas Northern cluster: oil (and gas) Wageningen- IMARES SINTEF Energy Research 11

12 Nature conservation areas Natura 2000 Bird directive Habitat directive OSPAR National SINTEF Energy Research 12

13 Radar interference NATS En Route Plc ("NERL") is responsible for the safe and expeditious movement in the en-route phase of flight for aircraft operating in controlled airspace in the UK. To undertake this responsibility NERL has a comprehensive infrastructure of radars, communication systems and navigational aids throughout the UK, all of which could be compromised by the establishment of a windfarm. In this respect NERL is responsible for safeguarding this infrastructure to ensure its integrity to provide the required services to Air Traffic Control (ATC). The Dutch Ministery of Defence also sees this as a serious matter. This will most likely also be the case in the other countries. Wageningen- IMARES SINTEF Energy Research 13

14 Utbygging av offshore vind i Nordsjøen mot 2030 Oppsummering: Viktige utfordringer:? Hvilke områder er tilgjengelig for vindkraft? Hvor mye vindkraft kan bygges ut, og til hvilken kostnad? Positiv/negativ innvirkning på annen bruk av havområdene? Hva er de mest hensiktmessige utbyggingsalternativene for offshore nett? Hvilke nettforsterkninger må gjøres på land? Nettplanlegging på tvers av landegrensene er en forutsetning for å lykkes med storskala offshore vindutbygging. Source: WindSpeed EU-project. SINTEF Energy Research 14

Hva er de mest hensiktmessige utbyggingsalternativene for offshore nett? Hvilke nettforsterkninger må gjøres på land?

Like dokumenter

Planlegging av vindkraft i Norden fordeler, ulemper og utfordringer

Planlegging av vindkraft i Norden fordeler, ulemper og utfordringer NordVind Workshop Örenäs slott 26. november 2008 Lars Håkon Bjugan Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) Norsk representant i NordVind