Planlegging av plusshusog mikronetti lys av krav til leveringskvalitet og nye rammevilkår fra EU

Like dokumenter
Network codes og smartgrids

"VIRKELIG smarte" energimålere

Mikronett med energilagring i et forsyningssikkerhetsperspektiv

Kvalitetsbegrepet de ulike parametere, definisjoner, symptomer/problemer og løsninger. Kjell Sand SINTEF Energiforskning

Microgrids for økt forsyningssikkerhet

Elbilladning Muligheter og utfordringer

Av André Indrearne, Rasjonell Elektrisk Nettvirksomhet AS

Tilknytting av solenergianlegg i lavspenningsnett

Referansegruppemøte nr. 1. Innføring av EU-forordning for tilknytning av forbruk (NC-DCC) Oslo,

Effektkrevende elektrisk utstyr, utfordring for nettet

Tekniske funksjonskrav for lavspent. tilknytning av pv-anlegg

TEKNISKE FUNKSJONSKRAV. Vedlegg 2

FoL og KUNDENS opplevelse

SIMULERINGSSTUDIE AV SPENNINGSKVALITET I LAVSPENNINGSNETT MED PLUSSKUNDER. Av Bendik Nybakk Torsæter og Henrik Kirkeby, SINTEF Energi AS

Tilknytting av solenergianlegg i lavspenningsnett

Av Henrik Kirkeby og Helge Seljeseth, SINTEF Energi AS

Norges vassdrags- og energidirektorat

Nye forbruksapparater og elbiler - Hvilke utfordringer skaper de for lavspenningsnettene?

Smart Grid aktiviteter og FoU

Forskrift om leveringskvalitet krav og erfaringer

Smartnett og muligheter. Kjell Sand, Sintef Energi, The Norwegian Smart Grid Centre

Tekniske krav - Plusskunde

Smarte nett - Fra tradisjonell distribusjon til intelligent transport og utveksling av elenergi. SINTEF Energiforskning AS

RENblad nummer: 342 Versjon: 1.2 Tittel: Tilknytning og nettleieavtale - innmating ls nett - vedlegg 2 Selskap: STANGE ENERGI NETT AS

IoTSec: Consortium Meeting 8-9 Mar Smart Distribution Grid vs Smart Home

Spenningskvalitet scenario 2020

Smart Grid. Muligheter for nettselskapet

Bruk av AMS til å følge opp regelverk om spenningskvalitet

Gir smartere løsninger bedre forsyningssikkerhet?

Norges vassdrags- og energidirektorat

Norske og europeiske rammer for utøvelse DSO-rollen

Leveringskvalitet: utfordringer for og med småkraftverk

Takler el-nettet eksplosjonen i el-bilsalget?

Forskrift om leveringskvalitet

Kort om Forskrift om Leveringskvalitet FoL

TEKNISKE KRAV. Produksjonsenheter(< 25kW) med inverter tilknyttet lavspent distribusjonsnett. Mal utarbeidet av: REN/Lyse Elnett

Behov for (elektrisk) energilagring

MELLOMLANDSFORBINDELSER OG NETTFORSTERKNINGER- BEHOV OG LØSNINGER

SCENARIOER FOR FRAMTIDENS STRØMFORBRUK VIL VI FORTSATT VÆRE KOBLET TIL STRØMNETTET?

KONSEKVENSER AV EUS TREDJE PAKKE FOR KRAFTSEKTOREN

Smarte energinett Smart Grid

NEK Smart Grid Forum

Konsekvenser for sentralnettskunder av endringer i systemspenning og kortslutningsytelser i sentralnettet privat- eller offentligrettslig regulert?

Melding om installasjonsarbeid

Har norske lavspenningskunder for høye spenninger? Fra Teknisk Rapport på Spenningskvalitet i svake lavspenningsnett

Forstudie. Nettundersøkelse: Tilknytning av Tverrdalselva småkraftverk i Storfjord kommune, søkt av BEKK OG STRØM AS Troms Kraft Nett AS

MELDING OM INSTALLASJONSARBEID HURUM ENERGIVERK AS. Retningslinjer

01/12/2012. FOU som virkemiddel

Referansegruppemøte nr. 1. Innføring av EU-forordning for tilknytning av HVDC (NC-HVDC) Nydalen,

Vurdering av minimum nettstyrke NVE fagdag om lavspenningsnettet

Demonstrasjon og Verifikasjon av Intelligente Distribusjonsne9 DeVID

Sikker deling av data for pan-europeiske nettberegninger. Gerard Doorman NVE Energidagene,

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

Fagsjef - Lavspenning og forsyningsanlegg 19 Stein Klevan NEK Fagsjef - Ekom 20 Hans Habbestad NEK Fagsjef - Fornybar energi og forsyning

Det norske distribusjonsnett "State of the art"?

Smarte prosumenter. Om hvordan et effektivt samspill mellom teknologi og marked/forretningsmodeller kan skape merverdier

EU-regelverk og sikkerhet i norsk energiforsyning

Smarte nett/smartgrid. Hva er det og hvorfor blir dette viktig?

Fremtidens utfordringer for kraftsystemet. NTNU

Sårbarhet og forsyningssikkerhet i et kraftsystem i endring - Øker risikoen for omfattende avbrudd?

Håndtering av spenningsproblem i praksis

Rapportnr: Antall sider: UTFØRT AV (navn/dato): SISTE REVISJON (navn/dato): 1 Stein W. Bergli Stein W. Bergli

Forstudie. Nettundersøkelse i forbindelse med tilknytning av Simavika Kraftverk i Tromsø kommune.

Løsninger for forbrukerfleksibilitet Eilert Bjerkan. NVE s KSU-Seminar 2016 Bodø

Tekniske funksjonskrav for lavspent tilknytning av PV-anlegg

Spenningskvalitet i smarte nett

FREMTIDENS ELKUNDER. Potensial for fleksibilitet på forbrukssiden. Monica Havskjold Seksjonssjef, Energibruk og teknologier (EE), NVE

Vil smart grid teknologier påvirke investeringsbehovet?

Bruk Vett Lag Smarte Nett. Landsby sponsor:

Lavere nettleie neste år. Nytt fra Skagerak. Slik får du elektronisk faktura side 6 Få penger tilbake ved strømbrudd side 5. Januar 2014.

Problemer med strømforsyning og informasjon fra Hafslund Nett AS - NVEs vedtak i saken

The new electricity age

Agenda - informasjonsmøte

TESTING AV SMÅKRAFTVERKS FAULT RIDE THROUGH EGENSKAPER. Av Henrik Kirkeby, Oddgeir Rokseth, Erik Jonsson SINTEF Energi AS

Stortingsmelding om energipolitikken Oppstartmøte

Hvordan digitalisering skaper et fremtidsrettet nettselskap CINELDIs bidrag til dette

AMS dagene 13. og 14. mai 2009 Hvordan komme i gang med de riktige tingene? EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

BRUK AV FORDELINGSTRANSFORMATOR MED AUTOMA- TISK TRINNKOBLER

AMS og Smart Grids. Trender og føringer i Europa og Norge. Kjell Sand SINTEF Energi AS NTNU Institutt for elkraftteknikk

Smarte hus krever smarte nett

Energirike, Haugesund Ove Flataker Direktør, Reguleringsmyndigheten for energi (RME)

Støy på nettet, årsaker og løsninger

Eksempler på eksisterende SmartGrid teknologi og deres evne til å løse utfordringene AMS. Klaus Livik. Nettkonferansen og 2.

Hvordan vil endringer i det europeiske regelverket påvirke driften av kraftsystemet (network codes)?

Referansearkitektur use cases. Kjell Sand SINTEF Energi AS NTNU Institutt for elkraftteknikk

Leveringskvalitet Oversikt over lover forskrifter standarder

ti!:::' Prosjektnotat Tilknytning av distribuert produksjon {(j)sintef ,.( SIGNATUR Rammevilkar og begrensninger for tilknytningskapasitet Internal

Når batteriet må lades

Måleavvik og sporbarhet

Jørn Heggset, Jan-Arthur Saupstad, Statnett SF Ketil Sagen, Energi Norge Arnt Ove Eggen, SINTEF Energi AS

Misnøye med leveringskvalitet samt klage på anleggsbidrag - NVEs vedtak

Tilknytnings- og nettleieavtale for innmatingskunder i. Lavspenningsnettet

Hvor viktig er EUs energi- og klimapolitikk for norske energiselskaper? NHO, 27.november Administrerende direktør Oluf Ulseth

Manglende retning - er en nasjonal smartgridstrategi veien å gå? Presentasjon Smartgrid-konferansen

Lyse AS. BIPV workshop Trond Thorbjørnsen FoU & Innovasjon Lyse AS

Energi Norges arbeid med tilknytningsplikten. Trond Svartsund

Hvordan påvirker nullutslippsbygg effektbruken i Norge?

Teknisk tilknytningsavtale

Nasjonal Smartgrid Strategi

Distribuert produksjon utfordrer spenningskvalitet, lokal stabilitet og reléplaner

Transkript:

Planlegging av plusshusog mikronetti lys av krav til leveringskvalitet og nye rammevilkår fra EU Kjell Sand SINTEF Energi/ The Norwegian Smartgrid Centre/NTNU Inst. elkraft Teknologi for et bedre samfunn

Innhold Noen utvalgte kraftsystemaspekter rundt integrasjon av DG/PV i samspill med andre endringer som gir muligheter/utfordringer Leveringskvalitet Noen særnorske trekk Spenningskvalitet et viktig planleggingsaspekt SPESNETT-prosjektet Rammevilkår Network codes, Forskrift om leveringskvalitet, europanormer Adresserer ikke utfordringer innen incentiver, marked/markedsadgang, tariffer, personsikkerhet.. Teknologi for et bedre samfunn 2

Hva er leveringskvalitet på elektrisk kraft? Leveringspålitelighet av elektrisk kraft (tilgjengelighet). Spenningskvalitet av elektrisk kraft (anvendelighet). Miljømessige og sikkerhetsmessige forhold omkring framføring og bruk av elektrisk kraft. Informasjon vedr. bruk av elektrisk kraft. Administrative/servicemessige forhold Teknologi for et bedre samfunn 3

Sett i et overordnet perspektiv er leveringskvalitet en av de fire store i nettvirksomheten: Pris (nettleie) Elsikkerhet HMS Leveringskvalitet (inkl. service) Miljø Klima, påvirkninger på natur/omgivelser Teknologi for et bedre samfunn 4

Viktige aspekter med distribuert produksjon av elektrisk kraft i installasjoner (f.eks. PV på hustak/fasader) Økonomi Personsikkerhet Leveringskvalitet o Spenningskvalitet o Termisk kapasitet o Stabilitet o Forsyningssikkerhet Aktiv effekt frekvens problematikk (system problem) Reaktiv effekt spenningsforhold spenningskvalitet (lokalt problem) Teknologi for et bedre samfunn 5

Fenomen som er behandlet i EN 50160 og som ligger til grunn for Forskrift om leveringskvalitet Frekvens Langsomme variasjoner i spenningen (+/-10%) Hurtige spenningsvariasjoner - flimmer Spenningsdip Kortvarige avbrudd Langvarige avbrudd Temporære overspenninger fase-jord Transiente overspenninger Spenningsusymmetri Overharmoniske Interharmoniske Signaltransmisjon på kraftnettet 6 Teknologi for et bedre samfunn

Forskrift inneholder en rekke grenseverdier for nevnte spenningsegenskaper. Kravene er referert tilknytningspunktet d.v.s. grensesnittet mellom kraftsystemet og nettkunden (produksjon, last, installasjon) Teknologi for et bedre samfunn 7

Noen særnorske trekk Teknologi for et bedre samfunn

Fornybar produksjon av el som også gir muligheter for energilagring/balansering av variabel produksjon-statistikk 2011 (TWh) 140 120 100 TWh 80 60 40 Thermal Nuclear Hydro Wind 20 0 Denmark Norway Finland Sweden Country Source: Eurostat Teknologi for et bedre samfunn

Mye el. varme stor fleksibilitet 16 000 kwh per household (average) Teknologi for et bedre samfunn

EV Development - Norway Public charging stations: Normal charging 4100 (2013) Fast charging 130 Teknologi for et bedre samfunn 11

Nettforhold Lav kundetetthet/ mye nett pr. kunde/høyt el.forbruk pr. kunde Mange fritidsboliger Ny fornybar i form av småkraft kommer ofte i svake nett Betydelig andel MV og LV er luftledninger Ca70 % oflv 230 V IT Svakt nett mange steder -Mer enn 40% av tilknytningspunktene er svakere enn referanseimpedansen Strengere krav til leveringskvalitet for flere fenomen sammenlignet med europanormen. KILE-ordningen (Kompensasjon for ikke levert energi p.g.a. avbrudd) Krevende klimatiske påkjenninger (vind, is, skog ) Teknologi for et bedre samfunn

Kalde vinterdager høy last/lave spenninger Teknologi for et bedre samfunn 13

varme sommerdager, lav last lokal produksjon og økende spenninger Teknologi for et bedre samfunn 14

0,23kV 22kV Langsomme spenningsvariasjoner (1 min r.m.s.) er et viktig planleggingsaspekt Gode marginer "God spenning" 253 V 230 V V Kunde nærmest nettstasjon SOMMER Kunde "på tamp" VINTER V Maksimalt utnyttet nett 207 V 253 V 230 V 207 V 253 V Uakseptable forhold 230 V 207 V Teknologi for et bedre samfunn 15

Hvor "svake" er norske lavspenningsnett? Det er standardisert en referanseimpedans for 400V (IEC) som brukes til å teste emisjon av forstyrrelser (bl.a. spenningskvalitetsrelaterte forstyrrelser) Dersom utstyret er tilknyttet denne, så skal emisjon av forstyrrelser ikke gi uønsket store forstyrrelser med tilhørende funksjonssvikt til elektrisk utstyr eller annet ubehag for nettkunder (for eksempel flimmer). Det finnes ikke referanseimpedanser for 230 V IT-nett, men verdiene for 400V tilsvarer en minimum topolet kortslutningsstrøm på ca 1170 A Ved lavere kortslutningsstrømmer vil uønskede forstyrrelser genereres (bl.a. brudd på forskrift om leveringskraft, EMC-forskrifter) Teknologi for et bedre samfunn 16

Estimatene er basert på en kartlegging av dagens nettstyrke hos 6 nettselskap v.hj.a. kortslutningsanalyser: Tabell 1 Estimat på nettstyrke i norske lavspenningsnett. Prosentvis fordeling av nettstyrke (I kmin ) < 350 A 350 500 A 500 750 A 750 1000 A >= 1000 A 6,2 % 7,5 % 13,5 % 13,2 % 59,7 % Anslagsvis mellom 40 og 50 % av det norske lavspenningsnettet har en impedans høyere og til dels mye høyere enn den standardiserte referanseimpedansen (Svake nett). Teknologi for et bedre samfunn 17

SPESNETT prosjektet Spenningskvalitet i Smarte nett EnergiNorgesitt SPESNETT-prosjekt (IPN) har en egen arbeidspakke på produksjon i lavspenningsnettet Enkelte lokale initiativ og vurderinger hos nettselskap ifmnoen få tidlige solcelleanlegg REN arbeider allerede med å lage standardavtaler for slik kraftproduksjon Det er imidlertid viktig å være grundig å ikke sette alt for enkle/snille krav, eller feil krav! En kan for eksempel IKKE stille et krav om at produksjonsenheten hos en plusskunde skal få bidra til maks 253 V på inntaket til denne kunden! Da kan denne kunden bidra til at nabokunder løftes høyere enn 253 V Det bør også være tilstrekkelig margin igjen til grenseverdiene i FoL I SPESNETT-prosjektet søker vi å bidra til fornuftige krav mhtakseptabel spenningskvalitet Teknologi for et bedre samfunn 18

I SPESNETT prosjektet sees det bl.a. på: Det er viktig å se på "best practice" i andre land som Tyskland m.fl Har vi ekstra utfordringer har vi i det norske lavspenningsnettet? Hvordan bør dette håndteres i Norge mhtkrav og rutiner? Viktig å stille riktige krav til produksjonsenheter fra begynnelsen av Krav om hensiktsmessig opprampingav produksjonen for å unngå flimmer&sprang Grenser for harmonisk forvrengning må også vurderes i tilfelle de bør skjerpes mht svake norske nett? Mulige krav til reaktiv effekt / cos phi-regulering med tanke på spenningskvalitet? Teknologi for et bedre samfunn 19

Aktører i utvikling av et felles europeisk kraftmarked EU: Forordninger, direktiv, vedtak Universitet -FoU Demo ACER (The Agency for the Cooperation of Energy Regulators ): Framework guide lines Energiselskap ENTSO-E (The European Network of Transmission System Operators for Electricity) : Network Codes Leverandørindustrien, konsulentbransjen ESO (Europeiske standardiseringsorganisasjoner CEN/CENELEC/ETSI) : Standarder Energikundene Samfunnet Miljøet Teknologi for et bedre samfunn 20

Network codes Verktøy for et integrert europeisk kraftmarked med mer kraftutveksling mellom landene Må implementeres i Norge Berører alle elementer i kraftsystemet -inklusive installasjoner (f.eks. stilles det krav til > 800 Watt PV) Network Code on Capacity Allocation and Congestion Management (CACM) Network Code on Requirements for Grid Connection applicable to all Generators (RfG) Demand Connection Code (DCC) Network Code on Forward Capacity Allocation(FCA) Network Code on Electricity Balancing(EB) Network Code on HVDC Connections (HVDC) Network Code on Operational Security (OS) Network Code on Operational Planning and Scheduling(OPS) Network Code on Load Frequency Control and Reserves (LFCR) Emergency& Restoration(ER) Teknologi for et bedre samfunn 21

Network codes og standarder Rammevilkårene spesifiseres delvis internasjonalt Gir krav og rammeverk EUs Network codeshar som eksempel krav til distribuert produksjon fra og med 800 W Standarder et verktøy for detaljerte tekniske spesifikasjoner og for testspesifikasjoner for verifikasjon. Teknologi for et bedre samfunn 22

Kilde: PresentasjonThong Vu Van, ENTSO-e møte 20/11/2013 CEN/CENELEC/ETSI WG No. 143-2 Mirror ENTSO-E Activities Teknologi for et bedre samfunn 23

http://networkcodes.entsoe.eu/ Teknologi for et bedre samfunn 24

TC 64 er viktig m.h.t utførelse av bygningsinstallasjoner (NEK- 400-serien) Teknologi for et bedre samfunn 25

Oversikt RfG utdrag, men alle Type A krav er med i listen Norden Effektgrense Tilknytningsnivå Type A P> 0.8 kw U< 110 kv Type B P> 1.5 MW U< 110 kv Type C P> 10 MW U< 110 kv Type D P> 30 MW U>110 kv Teknologi for et bedre samfunn 26

EUROPEAN STANDARD FprEN50438 Requirements for micro-generating plants to be connected in parallel with public lowvoltage distribution networks Over-current protection Earthing ormal operating range Continuous voltage operation range Continuous frequency operation range Response to under-frequencies Power response to over-frequency Reactive power capability Reactive power control modes Voltage control by active power Interface protection Connection and starting to generate electrical power Power quality Safety Maintenance and routine testing Teknologi for et bedre samfunn 27

DG/PV ikke må bli et problem ut fra pålitelighet og spenningskvalitet, men at de bør bli en ressurs for å bedre disse. Teknologiene har/får mer av slik funksjonalitet. Det er viktig at man slipper å fysisk oppgradere PV etter at de er rullet ut i stort antall. (Samme problemstilling som for AMS). Det jobbes med smartere invertere for å nettstøtte med kommunikasjon slik at settpunkt for utstyret kan fjernstyres. Utfordring å optimalisere miksen av tyngre investeringer som nettforsterkninger og mindre investeringer som spenningsovervåking v.hj.a. AMS-målere, smart styring for kostnadseffektiv integrasjon. Teknologi for et bedre samfunn 28

Det europeiske Smart grid-konseptet (Mandat 490) 29 Teknologi for et bedre samfunn

Interoperabilitet den største utfordringen i SG Teknologi for et bedre samfunn

Et viktig element i løsningen er standardiseringen Teknologi for et bedre samfunn 31

Teknologi for et bedre samfunn 32

Relevante standarder for distribuert produksjon i installasjoner Teknologi for et bedre samfunn 33

Aktuelle usecase for distribuert produksjon i installasjoner Teknologi for et bedre samfunn 34

Kunnskap må drive utvikling av codes, lover forskrifter og standarder Myndigheter Rammevilkår Standarder Virkemiddelapparatet FoU -demo Bransjen leverandørindustrien-brukere Teknologi for et bedre samfunn 35