Nätuppbyggnad och automatiker för ökad tillgänglighet

Transkript

1 Nätuppbyggnad och automatiker för ökad tillgänglighet ENERGIFORSK AB Smarta Elnät Johan Sandberg, Country Manager Sweden 1 SAFER, SMARTER, GREENER

2 Our History Det Norske Veritas

3 Connecting the history to the future We classify, certify, verify and test against regulatory requirements, rules, standards and recommended practices We develop new standards and recommended practices We qualify new technologies and operational concepts We give expert advice to enhance sustainable business performance 3

4 One integrated company with common purpose, values and strategy 4

5 Nätuppbyggnad och automatiker för ökad tillgänglighet Tillämpa teknik som idag finns på transmissionsnätsnivå, mätning kommunikation fjärrstyrning automatiker på lägre spänningsnivåer, t ex inom distributionssystem sjukhus- och industrianläggningar för att öka tillgängligheten, genom alternativa matningsvägar effektivare felhantering drift i slutna slingor Författare; Monica Lexholm och Lars Messing

6 Målgrupp Elnätsföretag Högre krav på avbrottsersättning Kvalitetsreglerade nättariffer Goodwill Lokal produktion Industrinätägare Mycket höga krav på tillgänglighet Extremt höga avbrottskostnader

7 Förslag att överväga vid nybyggnad och ombyggnad Åtgärder för ökad tillgänglighet: 1. Bygga robustare nät 2. Förbättra felbortkopplingen Kostnadseffektiv investering beror på kostnad för avbrott: Tekniska specifikationer -> felrater Nättopologi och felbortkoppling -> antal avbrott och avbrottstid Kundtäthet och kundtyp -> kostnad för avbrott

8 Fem Typnät Tätort öppen slinga hög kundtäthet korta ledningslängder hög andel kabelledning Dubbelkabelnät hög kundtäthet Tätbefolkad landsbygd öppen slinga relativt låg kundtäthet långa ledningslängder en del luftledning Industrinät / kritiska nät öppen slinga enbart industrikunder mycket korta ledningslängder enbart kabelledning korta ledningslängder enbart kabelledning Glesbefolkad landsbygd radial mycket låg kundtäthet långa ledningslängder hög andel luftledning

9 Kostnader för elavbrott 9

10 Förslag att överväga öppen slinga mätning avbrottstid/avbrott mätning kommunikation mätning kommunikation fjärrstyrning utan automatik beslutsstöd automatik Investeringskostnad/antal apparater

11 Modellering av typnät (exempel) Investeringskalkyl Minskade avbrottskostnader Investeringskostnad Helhetsgrepp elnätsbolag står för investering, kunder tjänar på den Utanför investeringskalkyl Goodwill Ökad tillåten intäktsram (kvalitetsreglerad) Nuvärdesmetod Aggregerar framtida minskade avbrottskostnader till ett nuvärde

12 Exempel- Tätort 130/10 kv I> I> 137 kunder 290 kw 1 km 0,75 km 140 kunder 249 kw 145 kunder 279 kw 1,5 km 1 km 0,5 km 0,7 km 144 kunder 287 kw 136 kunder 267 kw I> frånslagen brytare tillslagen brytare öppen lastfrånskiljare sluten lastfrånskiljare jordkabel oisolerad luftledning fasöverströmsskydd 0,25 km 1,5 km 139 kunder 303 kw 1 km 138 kunder 304 kw 0,8 km 141 kunder 269 kw

13 Exempel - Tätort Från: Ingen mätning av felströmmar i nätstationer Ingen kommunikation mellan nätstationer och driftcentral Manuellt/lokalt styrda lastfrånskiljare Till: - Mätning av felströmmar i nätstationer - Kommunikation mellan nätstationer och driftcentral - Fjärrstyrda lastfrånskiljare - Automatisk omkoppling till reservdriftfall där alternativ matningsväg utnyttjas

14 Exempel - Tätort Avbrottstid för enstaka (kvarstående) ledningsfel: från 2 timmar till 5 sekunder Nuvärde: kr Investeringskostnad (8st) Felindikator med batteri för avbrottsfri strömförsörjning (16 st) Motorstyrning av lastfrånskiljare Utveckla och implementera omkopplingsautomatik kr till kommunikation -> borde kunna vara lönsam

15 Slutsatser Implementera Smart grid i verkligt nät - det finns stora möjligheter att öka tillgängligheten i distributionsnät med modern teknik i form av mätning, kommunikation, fjärrstyrning och automatiker Behov av designprinciper och metod för att utvärdera deras lönsamhet Lönsamhet beror på utgångläge, kundtäthet och kundtyp Investeringskalkyler innehåller stora osäkerheter i indata Goodwill och potentiellt ökad intäktsram ryms inte i investeringskalkyl Investeringskalkyl måste, trots brister, upprättas vid ny- eller ombyggnad

16 16 Private and confidential 11 July 2016

17 The 10 technology trends in energy 1.The electrification of demand 2.New materials in energy 3.Digitalisation 4.Wind: larger and smarter 5.30 developments in solar 6.Electricity storage for three discharge durations 7.Bi-directional communications in demand response management 8.Smart energy producing buildings 9.Self thinking power grids 10.Hybrid grids July 2016

18 2. New materials in energy Hybrid bulk solar cells: a) Schematic structure of a hybrid solar cell b) Picture of a test solar cell, fabricated in our lab c) Working principle Source: University of Freiburg (DE) July 2016

19 3. Digitalisation.=0 () Grids become hybrid and more complex July 2016

20 4. Wind: larger and smarter By 2025 onshore wind will be the least-cost option for building excess electricity capacity almost universally Fixed offshore wind moves towards deeper waters, further from shore Floating offshore wind is entering demonstration phase The size of the bubbles are indicative of the capacity of the wind farms July 2016

21 The Offshore Wind Industry Coming of age Courtesy: Vattenfall 21

22 5: 30 Developments in solar PV will drive down costs July 2016

23 6. Electricity storage for three discharge durations Renewables -a key driver for upscaling of energy storage Expected decline in battery prices suggests that home storage will grow rapidly Applications require storage of various duration, favouring different technologies July 2016

24 Tack! Frågor? Johan Sandberg SAFER, SMARTER, GREENER 24