Glocal Smart Grid..och dess betydelse för framtiden

Transkript

1 IEAs energiprognos : Elbehovet ökar dubbelt så snabbt som primärenergin Europa och Nord Amerika 11% 31% Kina 105% 195% Tillväxt i primär energi Karl Elfstadius, ABB Smart Grid Glocal Smart Grid..och dess betydelse för framtiden Syd Amerika 56% 81% M Östern och Afrika 73% 131% Indien 126% 282% Tillväxt i el Energikonsumenterna får en allt större del av energibehover via elnätet Slide 1 PowDoc id November 23, 2010 Slide 2 Smart Grid Möjliggör ett hållbart energisystem ABB s fokus är kraft och automation Smart Grid är ABB s kärnverksamhet Producenter Smart Grid möjliggör Konsumenter Traditionella kraftanläggningar Storskalig förnybar produktion Småskalig decentraliserad kraft Energi lager Nya politiska mål med fokus på Reducering av CO2 utsläpp Energi effektivitet Förnybar kraft produktion Tillförlitlighet och säkerhet Krav på tekniska lösningar, affärsmodeller samt regelverk Aktiva hus Kommersiella byggnader Elbilar Industrier Power Products $11.2 billion 33,500 Power Systems $6.5 billion 16,000 Discrete Automation and Motion $5.4 billion 18, revenues (US$; pro-forma figures for automation divisions) ABB s portfölj inkluderar : Elkraftutrustning, automation och instrumentering av kraft produktion och industriella processer Transmissions- och distributionsanläggningar Low Voltage Products $4.1 billion 19,000 Process Automation $7.8 billion 28,000 Lågspänningsprodukter Motorer och drivsystem Husautomation Robotar och robot system ABBGroup November , SG_Presentation_rev9b.ppt 2010 Slide 3 3 November 23, 2010 Slide 4

2 Integration av förnybara energikällor Utmaning: Tillgång till fossilfri balanskraft Smart Grid möjliggör tillgång till balanskraft genom ökad transmissionskapacitet och integrerade aktiva konsumenter Planeringsmål för Sverige Vindkraft 30 TWh, MW Jämfört med Vattenkraft Kärnkraft MW MW Hur balanseras MW varierande vindkraft? MWh/h Konsumtion Produktion Import / - Export + Import Hydro / - Export Vattenkraft Wind Vindkraft District heating Värmekraft Nuclear Kärnkraft Electrical demand Elavändning Källa: SvK Vind och sol kräver större reglerförmåga Källa: Swedpower/SvK Tor Fre Lör Sön Mån Tis Ons November 23, 2010 Slide 5 November 23, 2010 Slide 6 Laddningsinfrastruktur för elfordon i storstadsnät Utmaning: Topplast på transformatorstationer Reducerad topplast genom aktiva konsumenter Utmaning: Fördelar för konsumenten? Offentliga laddstolpar för elfordon utan privat parkering Vägguttag för elfordon med privat parkering Fördelar för nätägare och energileverantör: Användning av mer effektiva och mindre kostsamma produktionsenheter Användning av produktionsenheter med mindre utsläpp Förbättrat utnyttjande av nätkapacitet Laddning vid offentliga garage och parkeringsplatser Offentlig snabbladdning för att öka räckvidd Fördelar för konsumenten: Utveckla affärsmodeller som för ut en del av vinsten till förbrukarledet November 23, 2010 Slide 7 November 23, 2010 Slide 8

3 Integrerat Aktivt Hus med Elbil Laddnings infrastruktur för el bilar KǁŶ ƉƌŽĚƵĐƚŝŽŶ Home Energy Management System Ž ŶƚƌŽ ůůă ďů ůžăěɛ Ğ Fördelar Faktrueringssystem CO2 reduktion Möjlig som energilager Reduktion topplast KǁŶ ƐƚŽƌĂŐĞ Ğ ŶƚƌĂů <Ey Ś ĂƌŐŝ ŶŐ ďždž EŽƚ ĐŽŶ ƚƌžůůăď ůğ ůžăěɛ ^ŵăƌƚ ŵğƚğƌɛ, WŽǁĞƌ ^ƵƉƉůLJ ŽŵŵƵŶŝĐĂƚŝŽŶ ĐŚĂŶŶĞůƐ Fördelar Laddning EĞƚǁŽƌŬ KƉĞƌĂƚĞƌ ŶĞƌŐLJ ^ƵƉƉůŝĞƌ Aktiv prosumer drar fördel av mest fördelaktigt elpris Reducering topplast genom lokal produktion, lagring och tidsförskjutning av förbrukning Beskrivning Installation Långsam Individual poles at home or parking lots Charging time ~6 hours ~2kW,, AC converters Snabb Special charging stations or with equipment at home Charging time ~1 hour ~20kW, AC converters Ultrasnabb Concept for special charging stations Charging time ~6 min >300kW, DC converters Ökad energihushållning genom ökad medvetenhet November 23, 2010 Slide 9 November 23, 2010 Slide 10 Smart Grid komponenter SydVästlänken, en smart grids tillämpning HVDC Light ny teknik för likströmsöverföringar BorWin 1 400MW kv, 200 km kabel (sjö & land) Bidrar till att reducera CO2 emissioner med ca 1.5 millioner ton/år (Q RSWLPDO NRPELQDWLRQ DY WYn WHNQLNHU PHG K J NDSDFLWHW FD 0: Stöder utvecklingen av vindkraft i Tyskland East West Interconnector November 23, 2010 Slide MW kv kabel (sjö & land) Kund: Eirgrid, in service 2012 /LNVWU P 96& WHNQLN November 23, 2010 Slide 12

4 Smart Grid Komponenter: Super Grid vision med HVDC länkar Wind 300 GW km sq 5000 x 10 km ABB vision 1992 Pump Storage 1000 TWh Hydro 200 GW Solar 700 GW 8000 km sq 90 x 90 k Europeisk vision 2050 Kraftöverföring Tillgång balanskraft Överföring vind/solkraft Last fördelning Sommar/Vinter Tidszoner Xiangjiaba Shanghai Strong Smart Grids Customer: SGCC, China Year of commissioning: SGCC s behov Utvecklling av vattenkraft 2,000 km från huvud förbrukarna ABB s lösning En världens längsta och största transmissionssystem ± 800 kv UHVDC, 6,400 MW Kundfördelar Hög effektivitet - 93 % Kompakt - areal 40 % mindre än konventionell teknologi Tillförlitlig transmission Otillgänglighet < 0.5 % November 23, 2010 Slide 13 Slide 14 PowDoc id FACTS för ökad kapacitet, stabilitet och kvalitet Flexible AC Transmission Systems (FACTS) inkluderande SVC och STATCOM för ökad nätkapacitet, stabilitet och kvalitet Energi lager Energi lager för Spänningsreglering Ökad stabilitet Reducering topplast Reservkraft under avbrott Energi lager för att kompensera intermittent produktion Produkt koncept Li-ion batteri celler 5-50 MW, 5 min till 60 min Modulär uppbyggnad November 23, 2010 Slide 15 November 23, 2010 Slide 16

5 Kraftförsörjning av fartyg Smart Grid komponenter Förbättrad driftövervakning och nätautomation Förbättrad visualisering Förebyggande information Intelligent alarm hantering Applikationer för integration av förnybar decentraliserad produktion samt efterfrågerespons Förbättrad avbrottshantering baserad på mätarinformation fellokalisering, återuppbyggnad and crew management Förbättrad kundinformation Utökad automation av mellan/lågspänningsnät Lägre utsläpp av CO2, NOx, SOx, PM Reducering av buller November 23, 2010 Slide 17 Volt/Var reglering Zon koncept IT säkerhet November 23, 2010 Slide 18 Behov av Smart Grid FoU arenor Utveckling teknik, affärsmodeller & regelverk Stockholm Royal Seaport Stockholms Stad/Fortum/ABB Smart Grid för hållbar stads- och hamnmiljö Fokus reducering topplast med aktivt hus och elförsörjning elbilar och båtar Norra Djurgårdsstaden ett framväxande miljöprofilområde och internationellt showcase Vision Norra Djurgårdsstaden en hållbar stadsdel i världsklass Mål År 2030 är stadsdelen fossilfri Fokusområden Smart Grid Gotland Vattenfall/GEAB/ABB Smart Grid för distributionsnät i landsbygd och mindre tätort. Fokus integration vindkraft och tillförlitlighet i distribution Effektiv energianvändning Miljöeffektiva transporter Lokala kretslopp Livsstilsfrågor 20 November 23, 2010 Slide 19 Distributions automation November 23, 2010 Slide 20

6 Storskalig FoU-satsning på Smart Grid för hållbar stadsmiljö FoU Arena: Norra Djurgårdsstaden Vad är nyttan med en FoU Arena? 7 1 Aktiva hus och energismarta konsumenter 6 2 Distribuerad lokal energiproduktion Användning av elfordon och smart laddning Nya lösningar... Nya partnerskap Energilager som stöd för kunder och nät Smart elektrifierad hamn 2 6 Smarta nätstationer 5 7 Center för drift, forskning och uppföljning Innovation genom att olika kompetenser möts för att lösa gemensamma problem 21 November 23, 2010 Slide November 23, 2010 Slide 22 Smart Grid Gotland - Översikt Integration vindkraft för export och lokalt bruk Integration elbilar med säker laddningsinfrastruktur Energilager för bibehållen nätstabilitet Nätautomation för förbättrad avbrottshantering Aktiva konsumenter för energihushållning och reduktion topplast Forskningsplattform Gotland en skalmodell av Sverige Existerande nät på Gotland Isolerat landsbygdsnät anslutet till fastlandet med en HVDC länk Topplast 160 MW, med 90 MW installerad vindkraft Existerande HVDC Light förbindelse Nord-Syd fungerar som nätstabilisator Planerade utbyggnader Ökad vindproduktion till 1000 MW 2x400MW ny HVDC länk till fastlandet Elbilar planeras introduceras I separat projekt November 23, 2010 Slide 23 November 23, 2010 Slide 24

7 Hur viktigt är Smart Grid ur industriell synvinkel? Är det nödvändigt/fördelaktigt att ta ledningen? Antal anställda Källor: Power Circle, Bil Sweden, skogsindustrierna, Jernkontoret November 23, 2010 Slide 26 European Institute of Innovation and Technology En innovationsdriver inom Smart Grid. Lokala roadmaps men mot ett gemensamt mål Asien Fokus på ökad produktions och överföringskapacitet Strong Smart Grid Integration av stor skaliga anläggningar förnybar produktion Europa Fokus på integration av förnybar kraft i alla storlekar. Distribuerad generering subventionerad av reglermodell Nord Amerika Fokus på tillförlitlighet och demand side management. Smarta mätare och distributions automation November 23, 2010 Slide 27 November 23, 2010 Slide 28

8 Smart Grids Vägen framåt Teknik och affärsmodeller är klara för transmissionsnivån Insättning av Smarta mätare pågår Energilager i introduktionsfas Distributionsnäten kräver mer utveckling FoU Arenor för innovation och samverkan Individuella roadmaps för enskilda regioner och kraftbolag November 23, 2010 Slide 29