Kraftvärmens roll i framtidens energisystem. Per Ljung

Transkript

1 Kraftvärmens roll i framtidens energisystem Per Ljung

2 ELSYSTEMET KAN HANTERA STOR EFTERFRÅGAN PÅ VINTERN OCH STORA VATTENFLÖDEN PÅ SOMMAREN Inflöde vatten Vattenkraft GWh/h 15 Vattenmagasin / lager Kärnkraft Övr.värmekraft 10 Solkraft Vindkraft 5 Förbrukning 2 0 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

3 FRAMTIDENS ENERGISYSTEM BEHÖVER VARA FLEXIBELT Idag Flexibel och styrbar Intermittent och slumpmässig Framtid 3

4 Under timmen med högst elförbrukning i Sverige genererade vindkraften ca MWh/h, vilket är drygt 32 procent av vindkraftens installerade effekt När elförbrukningen var som störst i Norden, den 21 januari kl. 8 9, uppgick vindkraftproduktionen till ca 12 procent av installerad vindkraft. (SVK siffror och graf) 4

5 ONT OM EFFEKT REDAN IDAG Svenska kraftnät: Elbrist när kärnkraften avvecklas Elpriserna är i dag relativt låga, de senaste fem åren ungefär mellan 30 och 80 öre per kilowattimme. Om de äldsta kärnkraftsreaktorerna stängs, kan priserna under perioder raka i höjden. Det visar statliga Svenska kraftnäts beräkningar, enligt DN och SR. Samtidigt riskerar stora delar av Sverige att bli mörklagt på grund av elbrist. De kalla perioderna när alla vill ha el samtidigt, då räcker inte elen till alla, säger Erik Ek, driftchef på Svenska Kraftnät till P1.

6 ÄVEN FRAMTIDENS ENERGISYSTEM BEHÖVER HANTERA STOR EFTERFRÅGA PÅ VINTERN OCH STORA VATTENFLÖDEN PÅ SOMMAREN Produktionsprofil 2050 (månadsmedelvärden) värmekraft Vindkraft nödvändigt för att skapa ett förnyelsebart framtida energisystem utan kärnkraft 50 % Vindkraft skapar utmaningar för nuvarande energisystem på alla sätt Viktigt att skilja på effekt och energi Kraftvärmen har en viktig roll 6

7 FJÄRRVÄRMEN MÖJLIGGÖR ENERGIEFFEKTIVA STÄDER 7

8 FJÄRRVÄRMESYSTEM = ENERGILAGER Fuel District heating Thermal storage CHP Wind power Transmission network Electric boiler District heating network Systemoptimeringen viktig för att skapa nyttor Dubbel flexibilitet KVV/elpanna

9 KRAFTVÄRME SOM BASLAST 9

10 KRAFTVÄRME SOM MELLANLAST 10

11 TYPISKT FJÄRRVÄRMESYSTEM IDAG 61,9 C 569,6 kw Energi Ackumulator Panna 3-22,8 MWAktiv effekt till nät 312,3 MWh 79,6 MW 86,4 C 3,1 MW Egenförbrukning Idbäcken 12,3 MPa531,7 C 86,1 C 81,2 C 32,3 kg/s 78,1 C 77,8 C 77,3 C 25,9 MW 77,0 C RGK 77,2 C 33,5 kg/s 11,0 MW 76,8 C 74,6 C Gaspanna 74,5 C 74,3 C 801 C 74,0 C 1286,5 m³/h 72,3 C 2 A 629 A 69,6 C 68,0 C 55,5 C 67,5 C 88 C 74 C 51,9 MW 86,5 C 55,1 C Panna 1 Panna 2 Flöde ackumulator56, 5 m³/h Laddning 1,2 MW Urla ddning 0,0 MW 86,2 C 54,7 C Utetemp -0,9 C Nätlast (Netto, Exklusive Berid) 61,8 MW Nätlast 62,2 MW BERID 0,0 MW 0,416 MPa 47,3 C Fjärrvärme returledning 1407,8 m³/h 0,5 Hz Brandkärr 367,9 A 0,8 A Elpa nna-vv X 0,0 MW 3,5 m³/h P1 0,0 MW P2 0,0 MW P3 0,0 MW Lasarettet 0,2 MW 86,9 C 694 m³/h 86,4 C 37,0 Hz 87,2 C P1 P2 87,0 C 0,416 MPa 86,3 C 86,3 C 1341,8 t/h 0,784 MPa Fjärrvärme framledning 86,5 C 0,2 MW 731 m³/h 11

12 KRAFTVÄRMENS MÖJLIGHETER REDAN IDAG 12

13 FJÄRRVÄRMENS BIDRAG TILL KRAFTSYSTEMET VID ANSTRÄNGDA DRIFTFALL Källa: Profu 2015 Kraftvärme Elpanna / värmepump Mycket vind och solkraft och låg konsumtion Mekanisk svängmassa Balansreglering Överskottssituationer Överföringsförmåga Lite vind och solkraft och hög konsumtion Tillgång till topplastkapacitet Generella utmaningar för att upprätthålla balans Flexibilitet i styrbar produktion och förbrukning Ansvarsfördelning och marknadsmekanismer Årsreglering Övrigt +++: Stor påverkan; ++: Tydlig påverkan; +: Viss påverkan; 0: Ingen eller mycket liten påverkan Under rubriken övrigt återfinns exempelvis ökad fjärrvärmeanvändning och värmelagring Vid årsreglering kan fjärrvärmen jämna ut elbehovet över året genom att minska el för uppvärmning. Fjärrvärme ersätter värmepump och elvärme Dessutom större värmeunderlag för kraftvärme 13

14 SAMMANFATTNING Kundernas värmebehov utgör basen för elproduktion positiv korrelation med el ytterligare potential finns. Stora investeringar stabila förutsättningar och andra prismekanismer än idag som värderar nyttan med tillgänglig, stabil och reglerbar effekt krävs Sverige har unika förutsättningar med vattenkraft och kraftvärme att skapa ett förnyelsebart energisystem med en större andel vind. 14

15 I ETT FÖRNYBART SYSTEM KAN VARIATIONER PÅ NÅGRA DYGN BLI 4 GÅNGER STÖRRE VILKET BLIR EN STOR UTMANING FÖR PRODUKTIONSPLANERING Residuallast i Februari 2015 och 2050 Residuallast = efterfrågan vind & solproduktion 15 6 GW variation idag Upp till 20 GW variation 2050