Smarte hus krever smarte nett

Transkript

1 Smarte hus krever smarte nett Er nettselskapene forberedt på dette? Teknologisk Møteplass 15.januar 2014 Bjarne Tufte, Agder Energi Nett

2 Innhold Aktive hus og elproduksjon i fordelingsnettet Skarpnesprosjektet Nullhus boligfelt Energieffektive boliger økte effekttopper Hvordan møter nettselskapene fremtiden?

3 Antall DG er øker i distribusjonsnettet 66 DG enheter er tilkoblet distribusjonsnettet : Vannkraft 50 enheter. Størrelse fra 36 kw til 28 MW PV 4 enheter. Størrelse fra 9,5 kwp til 45 kwp Andre 12 enheter

4 Små hagevindmøller - plusskunder Enkel installasjon Variabel produksjon Plug and play løsninger depends of the wind

5 Nettilkopling via en omformer i huset

6 Økt effektflyt og spenningsutfordringer kan bli et nettproblem Normalt er dn bygget for forbruk Tynnere og tynnere kvadrat/kapasitet utover på linja Mye produksjon langt fra transformatorstasjon eller nettstasjoner hvor nettet er svakt blir da et problem som er relatert til effekt ikke energi Dette er en av de store utfordringene i Tyskland hvor de har fått mye lokal produksjon de siste årene. Løsningen blir å styre last/lagring hos den enkelte kunde

7 Teknologiendringer på sluttbrukersiden Electrical vehicles Distributed storage AMS Home automation/ Smart appliances Distributed generation 7

8 Display Lokal produksjon Smarte apparater Sikkerhets produkter El-bil og lokal magasinering Elnett produkter Smarthuskontroller Lokal magasinering Smart måler

9 Aktive hus med egenproduksjon av strøm Toveis effektflyt i fordelingsnett Spenning inn på frakoblet nett Mulighet for øydrift - microgrid? Produksjon <-> forbruk Mulighet for Energilagring Økt effektbehov i nettet?

10 Smart Village Skarpnes Nullhus i fremtidens boligfelt NFR prosj.nr Boligfelt med byggestart netto null energiutveksling gjennom året

11 Kart nær Arendal

12 Smart Village Skarpnes 40 husstander med ZEB standard, lokalisert på Skarpnes utenfor Arendal i Aust-Agder fylke. Husstandene vil være utstyrt med solcellepaneler, solvarmere og geovarmepumper. Prosjektet vil undersøke hvordan strømproduksjon fra solcelleanlegget, geovarmet vann til forbruk og oppvarming endrer effekttopp og -profil til boliger og trafokrets Data fra Skarpnes vil gi et bedre grunnlag for å utvikle dimensjoneringskriterier i sterke og svake elnett

13 Toveis effektflyt Netto 0 energi Egenproduksjon og elektrisitetsbehov på Skarpnes En årsproduksjon på 163 MWh tilsvarer årsforbruket 1210 m2 solcelleareal

14 Effektvariasjonen øker fremover 1. Effekttopper - når og hva påvirker den Når på året mindre forskjell sommer/vinter? pumping vann? Når på døgnet fortsatt styrt av måltider og vannforbruk? Flere og større effekttopper per time? Bruksmønster, samtidighet på utstyr Varmepumper, gjennomstrømningsvannvarmer, ladere elbil 2. Nye effektprofiler for dimensjonering 3. Reaktiv flyt og harmoniske spenninger

15 Timesmålinger av en typisk husholdning gjennom et år Timesverdier husholdning

16 Døgnvariasjon pr minutt i et bolighus Grunnlast som elektrisk oppvarming og varmtvann tatt bort

17 FoU prosjekt Solstrøm på nett Agder Energi bygget- Kristiansand Gjennom målinger og uttesting av ulike driftsforhold undersøkt, dokumentert og samlet erfaringer om hvordan et nett-tilknyttet solcelleanlegg påvirker nettkvaliteten. Dette for å kunne tilrettelegge for fremtidige innmatingskunder med nett-tilknyttede solcelleanlegg og samtidig sikre leveringskvalitet og sikker drift av nettet

18 Online avlesning fra omformerene

19 AMS i nettplanlegging og Drift

20 Fra passivt til aktivt nett

21 Distribution management system (DMS) integrert med SCADA (Nettsentral) systemet Sanntid måling av strøm og spenning Seksjonering og feildeteksjon 21

22

23 Laststyring hos sluttbruker Hvem skal ha kontroll med effektflyt i distribusjonsnettet? Utstyr for laststyring er allerede i bruk demand respons er teknisk mulig i dag

24 Hva er den vanlige strømbruker opptatt av? TV Internett Spotify Facebook Matlaging Varme Først når strømmen blir borte, er strøm interessant Er det da mulig å oppnå forbrukerfleksibilitet hos den vanlige strømkunden?

25 Oppsummering Selv små vind-og solcelle installasjoner kan gi spenningsproblemer i distribusjonsnettet Nytt utstyr hos kundene gir en utfordring i forhold til spenningskvaliteten i lavspentnettet Krever et smartere nett enn idag Behov for økt overvåking og mer fjernstyrte effektbrytere i distribusjonsnettet Manglende laststyring hos kundene gir behov for energilagring og regulertransformatorer i distribusjonsnettet, alternativt forsterke nettet 25

26 «Den som har kontroll på effekten har kontroll på investeringene»