Smart Grid i et norsk perspektiv Per Edvard Lund Hafslund Nett Temadag - 03.02.2011 s.1
[kr/kw] 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Mkr Hafslund Nett 35,0 % 30,0 % 25,0 % 20,0 % 15,0 % 10,0 % 5,0 % Hafslund Energi 1 Fortum Høland & Setskog Trøgstad Rakkestad Fredrikstad Befolkning Strøm 600 550 500Hurdal 450 400 350 Nannestad 300 250 Nittedal 200 Gjerdrum 150 Eidsvoll Ullensaker Nes Sum Sum Oslo Sum øvrige områder 50 år i 2005 50 år i 2015 18 år 0,0 % 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 Asker Bærum Nesodden Vestby Oslo Frogn Ås Oppegård 50 Lørenskog Rælingen - Ski Hobøl Skedsmo 100 Enebakk Spydeberg Askim Fet Sørum Aurskog (-Høland) Trøgstad 800 (Aurskog-) Høland Rømskog Spesifikke avbruddskostnader Våler Moss Rygge Råde Skiptvet Eidsberg 700 600 500 Rakkestad Marker Jordbruk Husholdning Industri Fredrikstad Hvaler 400 Sarpsborg 300 Aremark 200 Halden 100 0 0,0 1,1 2,1 3,1 4,2 5,3 6,3 7,4 8,4 9,5 10,5 11,6 Handel og tjenester Offentlig virksomhet Treforedling og kraftintensiv industri s.2 Tid [timer]
Status Dimensjonert slik at hele strengen/ringen kan forsynes fra begge sider. Normalsituasjon er oppdeling på midten 11/22 kv gjennomløpende forbindelse Nettstasjon 11/22 kv ringforbindelse s.3 Endres i topp-/bunntekst
Trender Generelt er vi vitne til et endringsløp innenfor energiforsyningen både internasjonalt og nasjonalt. Følgende trender er sentrale for de endringene vi aner konturene av: Endringer i aktørers forventninger, krav og opptreden Informasjonsteknologisk utvikling Materialteknologisk utvikling Nasjonale og internasjonale krav om energieffektivisering Fremvekst av nye konsepter og løsninger Konsistente digitale standarder s.4
Resultater SG Workshop trender vi tror på. Informasjon/dokumentasjon Krav om større informasjonsflyt til kunden (informasjonsplikt) Datasikkerhet og personvern Dokumentasjonskravet ligger på HN - vi må dokumentere god kvalitet Mer juss - kunder saksøker i større grad. HN må ha full oversikt til enhver tid Priser, tariffer og marked Markedet for sluttkunden er utvidet med flere tjenester (nye produkter) og tjenesteleverandører Vekst innen energirådgiving krever håndtering internt og i lys av personvern Antar tidsvariabel tariff prissignaler Fremvekst av prosumers og VPP. Uprioritert last opphører fra 2012, må erstattes av tariff/type marked? Leveringssikkerhet og kvalitet Sanksjoner på spenningskvalitet, både høy- og lavspenningsnett KILE på lavspenning Individuell tilbakebetalingsordninger ved avbrudd Kortere utkoblingstid ved feil Avbrudd aksepteres ikke Det genereres mer støy (overharmoniske etc) i nettet Toleransen for støy (overharmoniske) avtagende Behov for laststyring - ved hjelp av teknikk eller tariff Krav om kortslutningsvern, krav til kortsl.ytelse Miljø og klima Mer lokal produksjon (DG) - vi må kunne ta i mot på en enkel måte Vanskeligere å få tillatelser til nye linjer Krav om energieffektivisering og energifleksibilitet Strengere krav til emf DG - produksjon og innmating fra hus og elbiler, solceller etc
s.6 Hva er Smart Grid???
Hva er Smart Grid 4 byggeklosser Sansene sensor systemer Hvordan måle tilstand i et system Dette kan være strøm- og spenningstransformatorer, temperaturmåler, smarte målere (AMS) etc. Nervesystemet kommunikasjons infrastruktur Hvordan samle inn informasjon fra sensorer samt overføre styringssignaler Dette kan være PLC, radiosignaler, home area network (HAN), fiber etc Hjernen Kontrollalgoritmer/applikasjoner og beslutningsintelligens Datasystemer som mottar og behandler informasjon, for så å generere styringssignaler for å endre kraftsystemets tilstand Fjernovervåking, fjernstyring, vernfunksjonalitet (relè), FDIR (Fault detection, identification and recovery), etc Muskler og motorikk Utløsende utstyr / det fysisk system Utløsende utstyr som iverksetter den ønskede endring i kraftsystemet (dvs systemet for transformering, transport, forbruk og ev. lagring skjer) Fjernstyrte brytere (kniver, last- el effektbrytere), trinning/spenningsregulering på transformatorer, reaktorer, kondensatorbatterier, sikringer, HVDC, FACTS, spenningsbooster etc. (kraftelektroniske løsninger for å utnytte nettet bedre). s.7
Drivkrefter og mål På generell basis vil det være 2 typer drivkrefter for nettselskapet: 1.Drivkrefter begrunnet gjennom nettselskapenes rolle i det totale energisystemet hvor de overordnede målsetningene søkes nådd gjennom å etablere hensiktsmessige rammevilkår for selskapene fra myndighetene (direkteregulering, incentivregulering) 2.Drivkrefter begrunnet i forenkling, forbedring, kostnadsbesparelser av de oppgaver som nettselskapene utfører. Mål Hafslund Nett: 1. Leveringssikkerhet a) Redusere antall og varighet av avbrudd (knyttet til indekser som SAIDI, SAIFI..) 2. Informasjonstilgang a) For beslutningsunderlag som gir riktig investeringer og driftsavgjørelser b) Dokumentasjon av nett og drift s.8
Hva det ikke er for HN per i dag Laststyring og Demand Response (DR) Distribuert produksjon (DG) Elbiler Nye forretningsmuligheter Regionalnett og driftssentral smart Distriubusjonsnett Ikke veldig smart Lavspenning og kunder Blir smartere s.9
s.10 Målbilde ved hjelp av Smart Grid
s.11 Overordnet veikart
Teknisk relatert strategi Det er tre områder som strategisk bør ses i sammenheng. AMS Smart Grid Komm./ samband s.12
Prinsippielle beslutninger av Hafslund AMS er et område hvor det skjer utvikling. Ledelsen i Hafslund ønsker generelt å vente med å ta beslutninger til det er nødvendig for å ha best mulig informasjonsunderlag. Fra prosjektets side ønskes det ideelt at beslutninger kan tas litt tidlig. Uønsket scenario er at mange beslutninger først skal tas etter at tilbud er kommet inn. NVEkrav fastslått EU standarder fastslått Hafslund RFI går ut Hafslund RFP går ut Hafslund inngår kontrakter Utrulling starter Driftsetting begynner Utrulling fullført s.13
Smart Grid - Arkitekturstrategi overordnet mål tilrettelegge for at HN kan utnytte muligheter med en Smart Grid både de mulighetene AMS gir utover måling og avregning og de mulighetene som kan realiseres ved siden eller før AMS spesielt med hensyn til økt nettnytte og en mer effektiv drift målsetting utarbeidelse av et overordnet målbilde for et Smart Grid i HN samhandlingsprosesser på tvers av virksomhetene applikasjoner og systemer avstemt og synkronisert med AMS prosjekt utarbeidelse av utvalgte scenarier og bruker-stories for de ulike Smart Grid aktørene og stakeholdere vurdering / evaluering av ulike (system-) løsningsalternativer ift. konsekvenser, risiko, forutsetninger ift. forventet kost-nytte utarbeidelse av en arkitektur-roadmap for smarte nette i HN identifisering low-hangin-fruits / quick wins identifisering overgangsarkitektur s.15 www.greenbird.com
arbeidsform - workshop basert workshop agenda SG muligheter, potensial og nyttefekt informasjonsbehov for å realisere muligheter systembehov for å dekke informasjonsbehovet konsekvenser og risiko forutsetninger alternativer s.16 www.greenbird.com
Oppgaver fremover 1. SG strategi må avstemmes med AMS strategi, slik at AMS tar høyde for implementeringen av SG (kommunikasjonsløsning, applikasjoner, nettnytte) 2. Utvikle scenarier/business case for aktuelle SG-løsninger Teknologi Funksjon Formål Nytte Evaluere de løsninger vi allerede har: fjernstyring, vern 3. Verifisere løsninger i liten skala (piloter) Teknisk valg/leverandører Styringssystemer/implementering i IT-systemer Beste praksis på plassering av løsninger i nettet 4. Styrke kompetanse Delta og følge opp demoprosjekter/piloter/fou-prosjekter for å oppnå et godt erfaringsgrunnlag og beslutningsgrunnlag for valg av teknologi og leverandør Rekruttere/ leie inn ekstern rådgivning (teknisk, strategisk) underveis i prosessen 5. IT integrasjon mellom applikasjoner (drift, planlegging, CRM) Drift: Spectrum, OMS Planlegging: GeoNIS, IFS, Spectrum, DMS, KIS CRM: KIS, GeoNIS, Spectrum Vurdere nye systemer (DMS, NIS) Legge til rette for enhetlige topologibegreper innenfor drift, planlegging og kundehåndtering (nettstasjon vs. knutepunktsid, TP vs. Installasjon etc) s.17
Oppsummering Mål Hafslund Nett: 1. Leveringssikkerhet a) Redusere antall og varighet av avbrudd (knyttet til indekser som SAIDI, SAIFI..) 2. Informasjonstilgang a) For beslutningsunderlag som gir riktig investeringer og driftsavgjørelser b) Dokumentasjon av nett og drift s.19