Vad är det? Varför händer det? Konkreta steg

Transkript

1 Håkan Johansson ABB ISI Smart Grid Örebro Smart grid i praktiken Vad är det? Varför händer det? Konkreta steg November 16, 2010 Slide 1

2 ABB ABB i världen Huvudkontor i Zürich, Schweiz. Cirka medarbetare i 100 länder. Intäkter 2009, 31,8 miljarder USD. ABB i Sverige Cirka medarbetare på mer än 30 orter. Intäkter 2009: 28 miljarder kronor - varav 85 % på export ABB November 16, 2010 Smart Grid 2 November 16, 2010 Slide 2

3 Nödvändiga kompletteringar i dagens elnät Vårt elsystem kommer att genomgå en EVOLUTION och bli ett smartare nät. Kompletteringar behövs och kanske är den största förändringen att vi konsumenter måste delta aktivt i balanseringen av produktionen. November 16, 2010 Slide 3

4 Nödvändiga kompletteringar i dagens elnät Nätanslutning av förnybar produktion Infrastruktur för elfordon Ökning av överföringsförmåga Förbättrad styrning av distributionsnät Aktiva elkonsumenter Ökat behov av balanskraft Förbättrad nät- styrning och säkerhet Förbättrad el-kvalitet November 16, 2010 Slide 4

5 Smart Grid Vattenfall idag enl. VPC Källa: Vattenfall November 16, 2010 Slide 5

6 Kompetens Lastflöden mm. Smart Grid Vattenfall vision enl. VPC Kundnyttan Lagar, förordningar mm. Källa: Vattenfall November 16, 2010 Slide 6 o,

7 Minska förluster längs energikedjan ABB:s Smart Grid teknik bidrar i varje led Primär energi Transport Generering Överföring/ distribution Industriella processer Tillverkningsindustri Tillgänglig energi Effektivare utvinning Energieffektiva transporter Effektivare förbränning Lägre överföringsförluster och effektivare transformatorer 80% förluster Högre produktivitet 30% förbättring Effektivare motorer och drivsystem Marin & pipelines Nätdrift Processautomation Kraftverksautomation Processautomation Motorer och drivsystem November 16, 2010 Slide 7

8 Smart Grid starkaste drivkraft! Spara energi, och utsläpp, genom ökad elanvändning! ABB November 16, 2010 Smart Grid 8 November 16, 2010 Slide 8

9 Större stöder ökande efterfrågan Mega cities 2015 IEA forecast Growth in primary energy demand Growth in electricity demand South America Ex. QLD, AU 56% 81% ABB November 16, 2010 Smart Grid 9 November 16, 2010 Slide 9

10 Super Grid vision blir Smart Grid vision ABB vision 1992 Hydro 200 GW Överföringskapacitet Mer tillgänglig emmisionsfri balanskraft Överföring av sol och vind kraft Wind 300 GW km sq 5000 x 10 km Pump Storage 1000 TWh ABB November 16, 2010 Smart Grid 10 November 16, 2010 Slide 10 Solar 700 GW 8000 km sq 90 x 90 k Lastutjämning Dag/natt - Vinter/sommar Tidzoner

11 Smart Grid utmaningarna Integrering av förnybar energi Tillgänglighet av tillräcklig emissionsfri balanskraft Tillräcklig nätkapacitet Kvalitet Integrering av elfordon Tillräcklig nätkapacitet Laddinfrastruktur Efterfrågerespons (Demand respons) Affärsmodell med ekonomiska incitament Aktiva kunder och förändrade beteenden Tillförlitlighet och effektivitet Tillräcklig nätkapacitet och energikvalité Reducering spetslast Affärsmodeller November 16, 2010 Slide 11

12 Exempel på utmaningar Vad är nytt? Tillförlitlighet och effektivitet Ökade krav på nätens prestanda med bibehållen eller högre säkerhet Integrering av förnybar energi Vatten, storskalig vindkraft, bio, storskalig sol, osmotisk*, vågkraft Lagring, balanskraft mm Spänningsreglering i nästa generation distributionsnät Utökad användning av SVC (som elektrisk lindningskopplare ) Integrering av elfordon Laddinfrastruktur mm Aktiv kundmedverkan, efterfrågerespons, lokal generering Hus automation mm Affärsmodeller Standarder ABB November 16, 2010 Smart Grid 12 November 16, 2010 Slide 12 *Stakraft, Tofte Oslo

13 ABB:s Smart Grid-system och produkterbjudande för: Integrering av förnybar energi Effektiv överföring långa avstånd Ökning av kapacitet och stabilitet i näten Fjärrkontroll av vindkraftverk Nätdrift med distribuerad generering Energilager för balanskraft Fjärrkontroll av solkraftverk November 16, 2010 Slide 13

14 Smart Grid Var finns reglerkraften? Planeringsmål Sverige Vindkraft Omräknat 30 TWh MW Jämför med Vattenkraft MW Kärnkraft9 000 MW Hur balanserar vi MW? MWh/h Import / - Export Vattenkraft Vindkraft Värmekraft Kärnkraft Elavändning 0 Källa: Svenska Kraftnät Tor Fre Lör Sön Mån Tis Ons November 16, 2010 Slide 14

15 ABB:s Smart Grid-system och produkterbjudande för: Integrering av elfordon Anslutning elfordon Laddning Debitering Öka stabilitet med energilagring Stationär Elfordon Ökning av nätkapacitet Flödesstyrning Efterfrågerespons Prissättning i realtid November 16, 2010 Slide 15

16 November 16, 2010 Slide 16 First in Windpower As previously stated, the first wind turbine electricity producer was the 1888 wind turbine built by Charles Brush in Cleveland, Ohio. This 80,000 pound monster stood 60 feet high and had a diameter of 56 feet. This wind turbine produced 12 kw of power, nearly the same output as the Appleton hydroplant. It was used to charge batteries in the cellar of Brush s mansion for 20 years. To understand how large the wind turbine was, find the man cutting the grass to the right of it.

17 ABB:s Smart Grid-system och produkterbjudande för: Effektivitet och tillförlitlighet Reducera spetslast Husautomation Markkabel Öka nät kapaciteten och minska överföringsförluster Nätövervakning IT-säkerhet Avbrottshantering med fjärrstyrd felsökning och förbättrad kundinformation Effektiv avbrottshantering Styrning och övervakning Zon koncept Reducera spetslast Process automation Energilager för Reservkraft Belastningstoppar Nätdrift distribuerad generering Microgrid November 16, 2010 Slide 17

18 ABB s Smart Grid system och produkt erbjudande för: Interaktiv efterfrågerespons Efterfrågerespons elfordon Laddning Energilagring Affärsmodell Prissättning realtid Tariffer Efterfrågerespons Husautomation Efterfrågerespons Energilagring Efterfrågerespons Processautomation Efterfrågerespons Distribuerad generering November 16, 2010 Slide 18

19 Spetslast reducering med aktiva konsumenter Fördelar för nätoperatörer och energileverantörer Billigare och effektivare produktion med mindre utsläpp. Bättre utnyttjande av systemets totala kapacitet November 16, 2010 Slide 19

20 Fastigheten, en interaktiv komponent i ett framtida nät ä (( ) %!' *+, å & *-,% *+,$ "-,. ä / %ä) #$ % &! " November 16, 2010 Slide 20

21 Kommunikation och inställningar. Nya aktörer. To and from utilities Communication gateway To and from houses and in the house Mäter import/export via separata kanaler 1 Möjligt att koppla om/bort via fjärr t.ex. QLD, AU Multi-tariff optioner, last profiler, realtid eller månads avläsning Avläsning, kontroll och konfigurering t.ex. via Google Power Meter, Google Wave, Energikollen mm 1 Communication via GSM (GPRS); Internet (WAN, LAN, DSL, ISDN); PLC; M Bus over TP, Ethernet or GSM/GPRS, LonWorks PLC or EIB/KNX November 16, 2010 Slide 21

22 Smart Grid Antagande 2015 kommer marknaden för mätare i Europa att vara 244 millioner. Låt oss anta att 50% är smarta mätare Rimligt att anta ungefär lika många smarta mätare kommer att finnas i USA Lägg till Kina Världsmarknaden 2015 kan då uppgå till 500 millioner mätare Anta att varje mätare kan styra 1000 W MW. ABB November 16, 2010 Smart Grid 22 November 16, 2010 Slide 22

23 Smart Grid - Utvecklingsprojekt Stockholm Royal Seaport (Norra Djurgårdsstaden) Vision Stockholm Royal Seaport En stadsdel med utpräglad miljöprofil världsklass Mål Fokusområden Energieffektivitet (50%) Transporter Kretsloppstänkande Livsstilsfrågor 2030 fri från fossila bränslen 2020 CO2-utsläpp lägre än 1,5 ton per person November 16, 2010 Slide 23

24 ABB Smart Grid Stockholm Kontroll rum Besöks center Substationer med utökad automation Förnybar generering Ladd infrastr. Energilager Nät Energilager Fastighet Solpaneler Hamnanslutning Aktiva hus November 16, 2010 Slide 24

25 ABB Smart Grid Gotland Energilager, elbilar Satsning på såväl stor som småskalig vind, sol samt HVDC Ödrift samt laddinfrastruktur för elbilar Utökad automation av landsbyggdsnät Aktiva kunder, industrier, köpcenter samt hotel Maximera utnyttjande av förnybar energi, optimerad spänningskontroll, aktiva hus November 16, 2010 Slide 25

26 Smart Grid Rekrytering av unga ingenjörer för kraftindustrin Nya tekniska områden Nya affärsmodeller och företag Nya människor Väcka tidigt intresse Uppmuntra innovation och utbildning Nätverka Sveriges export ska fördubblas ABB Smart Grid Erbjudande. November 16, 2010 Slide 26 Jag sätter nu upp målet att Sverige ska fördubbla sin export på fem år. Detta kan skapa uppemot en halv miljon nya jobb, skriver handelsminister Ewa Björling. - En tydligare och mer positiv bild av Sverige i världen - Tillvaratagande av alla exportresurser Debattartikel Svenska Dagbladet 7 juni 2010 Ewa Björling, Handelsminister

27 Smart Grid Roadmap Kommersiellt tillgänglig teknologi/komponenter Smart Grid evolution Mature phase (7-15 years) Residential/Community Energy storage Active houses Demand Response Emerging phase (3-7 years) Integration electric vehicles Distribution Automation Initial phase (1-3 years) AMI integration with operational system Pilots for energy storage, active houses, electric vehicles, demand response, distribution automation, AMI integration Smart Meters for billing Shore to ship power Integration large scale wind/solar farms Building and house control SVC Light with Energy Storage Network Management Substation Automation with IEC61850 (FACTS) including SVC and STATCOM HVDC Light system Environmental and energy efficient equipments Today s business Smart Grid November 16, 2010 Slide 27 Time

28 Sammanfattning Energi lager Smart S/S Integrering förnybart Energi Effektivitet Smart Grid politikernas, myndigheternas & marknadens verktyg för att nå målen med avseende på miljö, energieffektivitet och tillförlitlighet. Smart Grid innebär en vidareutveckling av systemet vi har idag. Smart Grid är beroende av att vi ändrar våra konsumtionsvanor. ABB:s erfarenheter hjälper oss att ligga i framkanten när det gäller produkter och systemkompetens för att bygga Smart Grid. Flera av de produkter och system som är viktiga för att bygga smarta nät finns redan. Nya funktioner och krav t.ex. integrering av stor andel vindkraft, elfordon och laddinfrastruktur testas med hjälp av piloter och demoanläggningar Energilagring Standarder måste till Smart Grid ger nya arbetstillfällen och attraherar nya kompetenser Svensk spetskompetens som stärker exporten November 16, 2010 Slide 28

29 November 16, 2010 Slide 29