Digitalisering i det norske energisystemet vi er i gang

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Digitalisering i det norske energisystemet vi er i gang"

Karoline Thorsen
6 år siden
Visninger:

1 Digitalisering i det norske energisystemet vi er i gang - et nettorientert innlegg Kjell Sand Prof. II Institutt for elkraftteknikk, NTNU

2 Utgangspunktet Bokmålsordboka digitalisere - omgjøre til siffer; gjengi analoge data med digitale data En samlebetegnelse for overgangen fra analoge, mekaniske og papirbaserte løsninger, prosesser og systemer, til elektroniske og digitale løsninger. Digitalisering 2

3 I dette innlegget Digitalisering: Bruke ny teknologi (IT, komtek, materialer, nano, bio )- med innebygd «intelligens»- til å fornye, forenkle og forbedre.

4 Med dette som utgangspunkt er en digitaliseringsstrategi mye mer enn en IT-strategi Men IT-strategien vil være en viktig del av digitaliseringsstrategien 4

5 Det store digitaliseringslandskapet Internet of things- Internet of services Smart Grid/ Smart Energi Smart Transport Smarte bygg/ Zeb Smarte byer 5

6 Smart Grids et element i digitaliseringen Et kvantesprang i integrasjon av IKT på alle nivåer i det elektriske kraftsystemet kombinert med anvendelse av nye teknologier: AMS Smarte termostater Smarte nettstasjoner Smarte batterier Smarte bygg Smarte dashboards Utnyttelse av gamle og nye - interne og eksterne data i tradisjonelle og «nye» løsninger - agentløsninger, neurale nett, baysian networks, big data, AI, cloud, fog, block chain.. Et system hvor alle anlegg og apparater har en IP-adresse (Internet Protocol Address) slik at de stadig kan observeres og styres via internett /fog/sky i «sann tid» - og delta i automatiserings- og robotløsninger. Med en slik visjon er det et stykke igjen til at vi er i mål og det er et spørsmål om hvilke av alle disse mulighetene som er lønnsomme å realisere og om energikundene etterspør dem.

7 Smart grid digitalisering: Business Layer Function Layer Outline of Usecase Interoperability Information Layer Communication Layer Subfunctions Data Model Data Model Protocol Protocol Market Enterprise Component Layer Operation Generation Transmission Distribution Domains DER Customer Premise Process Field Station Zones

8 En visjon for DSO digitaliseringen D S O Smart grid domener Smart grid soner/ kontrollhierarki Sentrale IT systemer Nettselskap (DSO) Storskala Produksjon Sentralnett Digitale stasjoner Regionalnett Digitale stasjoner Distribusjon MV Distribuert produksjon MV Energilagring Smarte nettstasjoner Ladestasjoner EV LV Distribuert produksjon LV Energilagring Kunder/ Plusskunder/Smarte hus Last/produksjon/ Energilagring/EV Kommunikasjon Landssentral Region sentral V e r n S t y r i n g Nett automatisering Trafostasjons automatisering MV linje automatisering Nettstasjons automatisering Smart måling Home automation Marked Mikronett Kommunikasjon Kommunikasjon SCADA DMS NIS MDM/HES (KIS) ERP Flåtestyring Mobile løsninger/ verktøy Elhub C I M I n t e g r a s j o n e r Kommunikasjon Apparater Styring av smarte apparater

policy approach that mobilises technology, market mechanisms, regulations and social

9 Digitalisering muliggjør bl.a systeminnovasjon System innovation is a concept used to illustrate a horizontal policy approach that mobilises technology, market mechanisms, regulations and social innovations to solve complex societal problems in a set of interacting or interdependent components that form a whole socio-technical system 9

10 Fremtiden er bl.a. digital og kompleks. Men interoperabilitet og informasjonssikkerhet er viktige tema som berører alle sektorer dvs. ikke noe som kraftbransjen må ta hand om alene Komplekse problemstillinger innebærer usikkerhet m.h.t. fordeling av kost, nytte, risiko mellom aktørene. Usikkerhet hemmer investeringslysten 10 Myndighetskrav viktige for å fremme digitaliseringen Krav om måndelig måleravlesning i Sverige AMS krav Norge, EU FASIT Plusskundeordning Økonomisk regulering

11 11 Digitalisering AMS godt i gang diskusjon om datautnyttelse, HAN-portens rolle.

Digitalisering av nettdokumentasjon bruk av NIS/GIS Første

rette for bedre nettanalyser, FASIT-rapportering og

Datakvalitet en utfordring men ny datatilgang blir en viktig

12 Digitalisering av nettdokumentasjon bruk av NIS/GIS Første generasjon digitaliseringen langt på vei fullført Legger til rette for bedre nettanalyser, FASIT-rapportering og beslutningsstøtte Mulighetene er for lite utnyttet. Datakvalitet en utfordring men ny datatilgang blir en viktig kilde til å automatisere prosessen med å verifisere og forbedre data 12 Nettmodell 1959

Digitalisering: EV/PHEV øker Private biler: 2,4 mill. Lastebiler: 0,4 mill. PHEVs/EVs (august 2017): 175.

13 Digitalisering: EV/PHEV øker Private biler: 2,4 mill. Lastebiler: 0,4 mill. PHEVs/EVs (august 2017): Smarte ladeløsninger er tilgjengelige for å unngå nettforsterkninger, lade apper, V2G/V2B i plan-/pilotfasen PHEV EV

14 Det jobbes med dashboards og integrasjoner IoT Sensorer Big data Analytics Kundesenter Deling internt /eksternt (GIS, dashboards, kundeweb ) Montører/ entreprenører Fagsystem Kunde 14 Fagekspert Ledelse

IFS A P I Hafslund DataNAV Sources CAB HES Geonis SCADA A P I A P I A P I A P I Tables Data feeder Push& Receive

HBASE Datalager Data abonnent Table Table Data feeder Data feeder IFS CAB BI analytics Drilldown reports Reports

Data storage Table Data feeder Geonis Dashboards Historical data Table Data feeder SCADA Streaming av foredlede data

15 IFS A P I Hafslund DataNAV Sources CAB HES Geonis SCADA A P I A P I A P I A P I Tables Data feeder Push& Receive Applikasjoner (Mikro tjenster) Change Engine Message Queue Ekxtrenal API Dashboard feed Functional modules Datalager HBASE Datalager Data abonnent Table Table Data feeder Data feeder IFS CAB BI analytics Drilldown reports Reports HIVE PIG Transaksjonsdata & Grunndata Table Data feeder HES Korrelere/aggregere EventHUB (Azure) Datalager HBASE Data storage Table Data feeder Geonis Dashboards Historical data Table Data feeder SCADA Streaming av foredlede data Streaming av rådata Table Data feeder Internal / external sources Hafslund forretningsapplikasjoner Hafslund DataNAV plattform

16 Digitalisering/automatisering av kommunikasjonen med nettkundene Digitalisering av kundegrensesnittet: Fra websider til kundeportaler 16

17 DMS digitalisering distribusjonsnett Implementeres av stadig flere DSOer Reduserer KILE og øker servicenivået AMS ny datakilde som kan utnyttes problemstillinger m.h.t. båndbredde tidsforsinkelser avhengig av «innsamlingssystem» og kommunikasjonsløsninger Ikke all DG er på nett og dette blir viktigere fremover også i forhold til network codes og tilhørende «real time»-krav 17

18 Fleksibilitet viktig brikke i smart grids og mikronett Potensialet er betydelig 5000 MW Har vært forsket på lenge Div. demo/piloter Men satses det fortsatt på de tradisjonelle, sikre, kostbare sunk cost løsningene? Price/unit p 0 Original demand p 1 18 Malvik Mabfot prosjektet V 1 V 0 Load

Pilotering fleksibilitet:laststyring via

Nett, Hålogaland Kraft, Trollfjord Kraft

19 Pilotering fleksibilitet:laststyring via AMS i Sørnettet Prosjektvarighet: 18 mnd Antall kunder/målerenheter: 40 Nett tilhørende Lofotkraft, Vesterålskraft Nett, Hålogaland Kraft, Trollfjord Kraft Mål: test av teknologi for utkobling av tilgjengelig effekt

måler Load Control Load Control ELCOM TCP / IP Fiber XML / CIM (IEC 61968-9)

20 Teknisk design - AMS SYSTEMOPERATØR NETTSELSKAP SLUTTBRUKER Klasse 3 Klasse 2? Driftssentralsystem Driftssentralsystem AMS Front-end Lastobjekt/ Smart måler Load Control Load Control ELCOM TCP / IP Fiber XML / CIM (IEC ) HTTPS (TLS) TCP / IP Ethernet DLMS / COSEM TCP / IP GPRS Fremtiden er elektrisk

21 21 Digitalisering: Smarte batterier kombinert med smarte omformere

22 Mikronett, plusskunder, PV - utviklingen akselererer Eksempel Powerhouse Brattøra 500 MWh 450 kw Brattørkaia mikronett: PV, ladestasjon buss, hurtigbåt, batteri++ 22

Self healing digitale vern - DMS Status: Sårbart nett Langvarige utfall Deler av nettet intakt Opprinnelig plan: Fjernstyring av brytere Utfordringer: Omdømme HMS NVE pålegg Behov for vinne erfaring

23 Self healing digitale vern - DMS Status: Sårbart nett Langvarige utfall Deler av nettet intakt Opprinnelig plan: Fjernstyring av brytere Utfordringer: Omdømme HMS NVE pålegg Behov for vinne erfaring med SH/FLISR løsninger Revidert plan: Automatisere gjeninnkobling av intakte deler Transformatorstasjon Avgang 1 L1 NS1 NS2 i>> Standard nettstasjon NS3 NS4 Δi 1 Δi 2 BKK FlexNett pilot Avgang 2 i>> NS8 NS7 NS6 «Smart» nettstasjon NS5 23 Nye vern løsninger Hafslund Nett

at risiko reduseres og investeringslysten i

24 Oppsummert: Det er mye på gang og pilot/demo er et viktig virkemiddel for test og verifikasjon slik at risiko reduseres og investeringslysten i digitaliseringen øker Skagerak energy lab PV, energilager

25 Digitaliseringen (forbedre, forenkle, fornye) - vi blir aldri ferdige. Får vi en ketchupeffekt og i så fall hvor? 25

Like dokumenter

Fremtidens nett hva, hvordan

Fremtidens nett hva, hvordan Kjell Sand Prof. II Institutt for elkraftteknikk, NTNU Bestillingen Hvordan ser framtidens kraftnett ut? Finnes teknologien? Er den kvalifisert/klar til anvendelse? Er utvikling