Gruvkraft- Kan en gammal gruva bli ett effektivt energilager?

Transkript

1 Grvkraft- Kan en gammal grva bli ett effektivt energilager? Presentation Västerbergslagens Ingenjörsklbb febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 1

2 Agenda 1. Bakgrnd 2. Marknad och prodkter 3. Teknisk lösning - Vad är pmpkraft? 4. Krav på tillstånd 5. Projektering Grängesberg 6. Nästa steg Power Transmission Conslting, PTC AB 2

3 Bakgrnd Energiomställning från kärnkraft och fossilt genererad el till förnyelsebara energikällor pågår för fllt i stora delar av världen och framförallt i Eropa. Energiomställningen är en av grndstenarna för att klara de klimatmål som många av världens länder kommit överens om. Energiomställningen ställer nya krav på våra energisystem och elnät. Utbyggnad av mer svårplanerad elprodktion t ex vind- och solkraft måste för att klara behoven på effekt, kompletteras av andra energikällor när den inte tillför tillräckligt med effekt. Det finns ett ökat behov av att tveckla ekonomiskt och tekniskt hållbara lösningar inom effekt och reglerkraftsområdet. Power Transmission Conslting, PTC AB 3

4 Bakgrnd 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 4

5 Bakgrnd Frekvenskvaliteten i elsystemet tmanas Källa SvK Kontrollrmmet kl Källa SvK Kontrollrmmet kl SvK Kontrollrmmet är en tmärkt site för att följa stamnätet Power Transmission Conslting, PTC AB 5

6 Bakgrnd Figr 1: Utveckling av frekvenskvalitet Källa: SvK 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 6

7 Bakgrnd Grvkraftskonceptet tar avstamp i den specifika infrastrktr som ofta finns i ansltning till nedlagda grvor. 1. Vattenmagasin 2. Natrlig fallhöjd i form av grvschakt samt 3. Lämpliga inkopplingspnkter i elnätet med tillgänglig kapacitet Power Transmission Conslting, PTC AB 7

8 Bakgrnd I Sverige finns det ca 3000 historiska grvor varav de flesta i Bergslagen. Källa: Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 8

9 Bakgrnd Under det senaste året har det dykt pp ett par nya aktörer (Pmp Hydro Storage och Underjordisk Pmpkraft i Sverige AB) som börjat titta på att installera pmpkraftverk i grvor. Det finns dock änn inga installationer av konceptet i Sverige. 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 9

10 Marknad och prodkter Eftersom prisflktationerna i det nordiska nätet är relativt små över en tidsperiod t ex ett dygn, är bedömningen att det på kort sikt inte går att hitta lönsamhet i att basera en investering i ett pmpkraftverk bara på intäkter från energiförsäljning. Detta kan, (och är till och med troligt), förändras i framtiden. Källa Nordpool febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 10

11 Marknad och prodkter Om inte energimarknaden kan bära investeringen i pmpkraftverk, vad finns det då för möjligheter? Frågan som behöver besvaras: SKULLE DET VARA LÖNSAMT ATT UTVECKLA PUMPKRAFTSSANLÄGGNINGAR FÖR REGLERKRAFT I ANSLUTNING TILL NEDLAGDA GRUVOR? 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 11

12 Marknad och prodkter Power Transmission Conslting, PTC AB 12

13 Marknad och prodkter 1 000,00 900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 Källa: SvK Mimer FCR-N Pris (SEK/MW) Jan :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00:00 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 13

14 Marknad och prodkter 600,00 FCR-N Pris (SEK/MW) 15 Jan 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0, :00: :00: :00: :00: :00:00 Källa: SvK Mimer :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00:00 20 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 14

15 Teknisk lösning Vad är ett pmpkraftverk? Power Transmission Conslting, PTC AB 15

16 Krav på tillstånd För att ppföra denna typ av anläggningar krävs Tillstånd för vattenverksamhet enligt miljöbalken. Detta tillstånd prövas av Mark- och miljödomstolen. Det finns ett antal processteg som man måste följa för att få detta tillstånd. Övriga tillstånd kan krävas enligt plan- och bygglag och/eller kltrminneslagen. I de preliminära diskssioner som vi fört med berörda myndigheter verkar det inte som att det sklle vara några generella hinder för att få dessa tillstånd. Många av de aktella vattenmagasinen är skapade för att stötta grvdriften. Power Transmission Conslting, PTC AB 16

17 Krav på tillstånd Specifika frågor som måste belysas relaterat till grvor är hrvida det finns existerande bearbetningskoncessioner i det aktella grvområdet. Detta kan vara ett hinder för att bygga. Vissa områden är desstom klassade som Riksintresse, vilket innebär att man inte får vidtaga åtgärder som kan förhindra eller påtagligt försvåra framtida tnyttjande av mineralresrserna. Power Transmission Conslting, PTC AB 17

18 Projektering Grängesberg Ställverk för inkoppling i nätet Vattenmagasin m 2 Ca 200 meter Ca 500 meter Grvschakt Ca 55 m innan vattennivå (totalt 450 m) 13 MW Power Transmission Conslting, PTC AB 18

19 Projektering Grängesberg Resltatet visar i fallet Grängesberg att det finns en möjlighet att nå relativt god lönsamhet för en investering baserat på dagens elpriser på reglerkraftsmarknaden Det finns dock ytterligare möjligheter att till förbättringar genom att optimera driftsalgoritmer ytterligare baserat på verklig frekvensdata. Power Transmission Conslting, PTC AB 19

20 Projektering Grängesberg För att nå lönsamhet genom att sälja på spotmarknaden visar vår tredning att det krävs > 20 öres prisskillnad mellan hög och låg för >2500 h/år. 25 febrari Power Transmission Conslting, PTC AB 20

21 Nästa steg 1. Beredning för ppbyggnad av en testbädd i Grängesberg. Fördjpade stdier av innebörden av Riksintresse och att det finns en gällande bearbetningskoncession. 2. Fortsatt tvärdering av grvkraftskonceptet: a. optimering av modeller och driftsallgoritmer för att maximera intäkterna, dvs stdera frekvensdata och reglermarknadspriser. b. tvärdering av andra möjliga siter i Sverige (Bergslagen). Resltatet kan vara en lista på tio alternativa platser där Grvkraft kan vara lämpligt. c. involvera en trbintillverkare för att hitta en mera optimerad lösning för denna specifika applikation. d. Utveckla en Go-to-Market strategi, dvs vilka steg behöver tas för att realisera ett projekt e. en gemensam stdie med en vindkraftsägare för att ndersöka om man kan hitta lönsamma synergier. Sklle även knna vara ägare av andra kraftverk, sol, vatten. 3) Undersöka hrvida konceptet kan appliceras internationellt i t ex Eropa. Power Transmission Conslting, PTC AB 21