MIKRONÄT Dr Fredrik Carlsson Vattenfall Research and Development

Transkript

1 MIKRONÄT Dr Fredrik Carlsson Vattenfall Research and Development

2 VAD ÄR ETT MIKRONÄT? Ett mikronät har en eller flera styrbara laster eller generatorer i syfte att ändra den elektriska effekten i det lokala nätet. CIGRE: Microgrids are electricity distribution systems containing loads and distributed energy resources, (such as distributed generators, storage devices, or controllable loads) that can be operated in a controlled, coordinated way either while connected to the main power network or while is landed. Source: CIGRÉ C6.22 Working Group, Microgrid Evolution Roadmap U.S. Department of Energy Microgrid Exchange Group: A microgrid is a group of interconnected loads and distributed energy resources within clearly defined electrical boundaries that acts as a single controllable entity with respect to the grid. A microgrid can connect and disconnect from the grid to enable it to operate in both grid-connected or island-mode. Source: EU research projects: Microgrids comprise Low- Voltage distribution systems with distributed energy resources (DERs) (microturbines, fuel cells, PV, etc.), storage devices (flywheels, batteries) energy storage system and flexible loads. Such systems can be operated in both non-autonomous way(if interconnected to the grid) or in an autonomous way (if disconnected from the main grid). The operation of microsourcesin the network can provide distinct benefits to the overall system performance, if managed and coordinated efficiently. PV = photovoltaics CHP= Combined Heat and Power Source: 2

3 HISTORISKT PERPEKTIV Sverige bestod utav ett antal mindre nät från början, tex Olidans kraftverk försörjde Trollhättan, Skara, m.fl. Älvkarleby kraftverk försörjde Älvkarleby, m.fl. Porjus kraftverk försörjde järnvägen från Kiruna, m.fl. Insikten att leveranssäkerheten kunde höjas genom att koppla samman flera nät (stora talens lag) samt ett effektivare utnyttjande av kraftverken bidrog till bildandet av ett nationellt nät. Harsprånget 1856 (Carl Svante Hallbeck: "Njommelsaska i Lappland")

4 TVÅ HUVUDSAKLIGA DRIVKRAFTER Utrustning för generering, lagring och styrning av energi har blivit billigare. Ett ökat elberoende efterfrågar högre leveranssäkerhet och oberoende.

5 VATTENFALL PRÖVAR NYA LÖSNINGAR Kund Nätansluten Hantera effekttoppar bakom mätaren Nät Effektreglering Spänningsreglering Kortare och färre avbrott

6 SOLDRIFT SJÖÄNGEN ASKERSUNDSKOMMUN

7 INSTALLATION Sjöängen Lokalyta m 2 Används som Skola 6-9, bibliotek, kulturhus, kök Genomsnittligt effektbehov: 150 kw Installerad teknik Solceller med 100 kw toppeffekt Batterilager med 50 kwh Elbilsladdare 50 kw + 2 st22 kw

8 Typ av mikronät Nätanslutet Hybrid AC/DC Möjlighettill ö-drift med mobil reservkraftsgenerator Start projekt Installation Demonstration & utvärdering Avslut project Syfte: Äga förnybar elproduktion Laddning elfordon Minska effekttoppar Minska nättariffen Stödja Vattenfalls strategi: Power climate smarter living Jan Feb Mar Apr Upphandling May Jun Jul Aug Sep Oct Invigning Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Avslut demonstration Aug Sep Oct Nov Dec Status: Installation pågår R&D Eldistribution Annika Larsson Confidentiality - Medium (C2)

9 HANTERA EFFEKTTOPPAR När solen lyser så laddas energilagret. När elbilar laddas så tas energin från energilagret. Nättariffen behöver alltså inte höjas med nya laster och ny generering

10 ENERGILAGERI NÄT

11 UTMANINGAR När kunder i svaga nät ansluter mycket solceller och dessa producerar mycket så höjs spänningen i nätet, ibland utanför normen. En del är dessutom ansluta till endast en fas. När många kunder ökar sin last i svaga nät, tex när oljeeldning har byts mot värmepumpar så kan spänningen bli låg kalla vinterdagar med stort effektbehov. 10/0.4kV MGCC Traditionell nätombyggnad kan kosta i storleksordningen 10 MSEK.

12 MÖJLIGHETER Ett energilager har möjlighet att Spänningsreglera Ta bort obalanser mellan faser Minska överföringsförluster Minska reaktiv effekt Effektreglera genom energilagring Bidra med systemtjänster som primär-och sekundärregling Bidra med nya systemtjänster som tröghetsmoment

13 HINDER Regleringen medger inte att ett energilagertas upp i intäktsramen, dock inget förbud att köpa. Nästa reglering bör adressera frågan, så att nätföretagens beslut blir samhällsekonomiskt lönsamma, samt bestämma vilken aktör på elmarknaden som ska äga energilagret beroende på hur det används. Energilagret kan ha möjlighet att påverka elmarknaden under vissa omständigheter.

14 TACK!