Vattenkraft-historia-idagframtid

Transkript

1 Vattenkraft-historia-idagframtid Mikael Sundby, Vattenfall Inledning Vattenkraftshistoria historia Hur används hydrologiska prognoser av ett kraftföretag? Kraftsystemet idag Avregleringen Vad bestämmer elpriset? Vattenkraftens roll Optimering av vattenkraft Framtiden för vattenkraft 1

2 Presentation Vattenfall Sverige största och enda större helsvenskt ägda energiföretag Europas femte största när det gäller el, nummer 1 i värmekraft-verksamhet i Tyskland, Polen, Finland, Danmark, Holland, UK. 4 anställda. 83 i Sverige Producerar ca 2 TWh vattenkraft, kärnkraft och värmekraft I Sverige ca 1 vattenkraftstationer, 8 GW installerad effekt, medelproduktion 33 TWh, totalt magasin 2 TWh Har hydrologikompetens inom elproduktion, vattenkraft, konsultverksamhet och trading Vattenfall organisation Facts of today Number of employees: 4,26 Net sales: 25,47 M SEK Operating profit: 27,938 M SEK Electricity generation: TWh Heat generation: 37.9 TWh Number of customers: 7,5 million electricity 2 million gas Vattenfall is a leading European energy company Operations in eight markets Number 5 in electricity generation Number 1 in heat production 2

3 Ny organisation 1/1 21, går från Från till CEO CEO Group Shared Services Group Functions Staff functions reporting to CEO CFO + staff functions reporting to CFO BG Pan Europe BG Nordic BG Central Europe BG Benelux BU Trading Asset Development Production Asset Optimisation and Trading Distribution and Sales Renewables Shared Services Vattenfall Energy Trading Hamburg Vattenfall Energy Trading GmbH Copenhagen Vattenfall Energy Trading A/S Stockholm Vattenfall AB, Vattenfall Energy Trading Amsterdam Vattenfall Energy Trading Netherlands N.V. Vattenfall s core markets Markets in which VET is active VET locations Energy exchanges on which VET trades Warsaw Vattenfall Energy Trading Sp.z o.o. 3

4 Historisk tillbakablick Vattenkraften har mycket gamla anor, minst 5 år. Historisk tillbakablick Reglerades i Sverige redan i landskapslagarna Industriellt i kvarnar mm, dokumenterat minst 1 år. Stor skillnad över Europa tydlig nord-sydlig dimension. 4

5 Historisk tillbakablick Bergdriften ledde till mycket starkt ökat nyttjande av vattenkraft i främst mellansverige från 15 talet, Gustav Vasa reglerade nyttjandet. På 17 talet vidareutvecklade Polhem teknik för att överföra kraften via stånggångar mm Historisk tillbakablick Begynnande industrialisering av Sverige under slutet av 18-talet och början av 19-talet krävde allt mer kraftproduktion och utveckling av teknik för distansöverföring av kraft (ASEA) Landet hade i princip två val för att lösa sitt kraftbehov (utvecklingsbehov från i ett europeiskt perspektiv u-land till ett industriland), nämligen Vattenkraft - Kolkondens. De delar av Europa som saknade vattenkraftresurser valde kol 5

6 Historisk tillbakablick Vattenkraften byggdes ut på statliga direktiv - bygg! Enbart tillgången till kapital och tillfälliga nergångar i ekonomin (börskrasch och krig) stoppade tillfälligt utbyggnaden. Staten bildade Staten Vattenfallsverk 199 för att säkra statens tillgångar och ägande av produktionen, ca 5 %. TWh Historisk tillbakablick CHP Nuclear Cond Hydro (jan. -99) 6

7 Annual Power Addition (TWh) Vattenkraftutbyggnad I Sverige 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1, Björn Norell,5, Year Miljö - Varför blev det som det blev Som en konsekvens av det föregående byggdes vattenkraften ut med avsikten att producera så mycket kraft som möjligt med bästa möjliga ekonomi. Utbyggnaden fortsatte fram till 6-talet, då en starkt växande miljörörelse såg utbyggnaden av kärnkraft som ett (av flera)skäl att inte vidare bygga ut vattenkraften utan skydda de älvar som var kvar åt framtiden 7

8 Miljö - Vad hade alternativet gett oss Under 19-talet har totalt ca 37 TWh vattenkraftel producerats i Sverige Som ett rent räkneexempel kan detta räknas om till utsläpp från kolkondens vilket var det faktiska alternativet: Årliga totalutsläpp i Sverige idag CO Kg 58 kg SO Kg 5 Kg NO x Kg 28 Kg 8

9 Vattenkraften i Sverige Ca 7 kraftverk större än 1,5 MW Ca 18 mindre än 1,5 MW Total installerad effekt ca 162 MW Normalårsproduktion ca 65 TWh De små ca 1,5 TWH därav Vattenkraften i Sverige Teoretisk potenial 2TWh, teknisk utbyggnadsbar 135 TWh Total teknisk/ekonomisk potential ca 9 TWh Normalårsproduktionen 65 TWh Tillgänglig (ej NRL) potential ca 2-5 TWh I dag talar allt för att vi som högst kommer att nå upp till dessa 66 TWh i normalårsproduktion 9

10 GWh MW Installerad effekt i Skandinavien Vattenkraft Kärnkraft Termisk Förnybar 1 Danmark Finland Island Norge Sverige tot Produktion 28 Production Vattenkraft Kärnkraft Termisk Förnybar 1 5 Danmark Finland Island Norge Sverige tot 1

11 Avregleringen Uppdelning av nät- och producentbolag Nordpool bildas Spotmarknad för för de nordiska länderna Fysisk timhandel en dag i förväg Även finansiell handel Köp och sälj bud på Nordpool kr/mwh 9 Sälj 2 Köp 6 MW 11

12 Produktion Budgivning Säsong Korttid Pris Utbudskurva Norden (normalår) Rörlig prod.kostnad öre/kwh Gasturbinkraft 3 /ton CO 2 2 /ton CO 2 1 /ton CO 2 1 /ton CO 2,8 öre/kwh Kondenskraft olja Elförbrukning P Kraftvärme fjärrvärme Kondenskraft kol Vindkraft Vattenkraft Kraftvärme industri Kärnkraft Svensk Energi TWh 24 12

13 Tillrinning Norge o Sverige Tillrinning viktig för systemet! Maximala variationen tillrinning (5 år) = 9 TWh Maximum kärnkraftsproduktioen = 67 TWh 22 TWh/ år EUR/MWh Electricity prince 1996 Nord Pool, Systempris Vecka Månad Kvartal År Nord Pool, Svensk Energi 26 13

14 jan-96 jul-96 jan-97 jul-97 jan-98 jul-98 jan-99 jul-99 jan- jul- jan-1 jul-1 jan-2 jul-2 jan-3 jul-3 jan-4 jul-4 jan-5 jul-5 jan-6 jul-6 GWh Tillrinning i Norden, GWh Systempris, SEK/MWh SEK/MWh Källa: Nord Pool, Svensk Energi 2 USD/ton Coal price Terminspris (EEX) World Bank, EEX, Svensk Energi 28 14

15 9 8 EUR/MWh,EUR/tCO2 EUADEC-7 EUADEC-9 Spotpris ENOYR-9 ENOYR jan-5 jun-5 nov-5 apr-6 sep-6 feb-7 jul-7 dec-7 maj-8 okt-8 mar-9 aug-9 jan-1 jun-1 Nord Pool, EEX, Svensk Energi 29 Vad styr elpriset Vattentillgången-tillrinning och hydrologiska balansen Tyska elpriset Olje- och kolpriset C 2 -utsläppsrättigh. 15

16 Hur används hydrologiska prognoser Långtidsprognoser :Indata till prisprognos- och optimeringsmodeller Korttidprognoser: : För kortsiktig planering/optimering Hydrologiska prognoser för prisprognoser Två alternativ för kraftföretaget, själv modellera hela systemet-inklusive Norge eller använda detaljerade hydrologiska prognoser som uppskaleras 16

17 Olika typer av prismodeller Komersiella modeller: EFI, SDDPdetaljerade stokastiska modeller för Värmekraft-vattensysystem, PoMo, Balmorel-något mer aggegerade Egenutvecklade modeller: Regressionsmodeller, utbudsmodeller Optimering av vattenkraft Kommersiellt tillgängliga som säljs bland annat av SINTEF i Norge Egenutvecklade 17

18 Behovet av prognoser Alla drivs av vattenserier på ett eller annat sätt och behöver därför prognoser Exampel på prisprogonser Pris(SEK/MWh) medel 18

19 Vårflödesprognos VATTENREGLERINGSFÖRETAGEN UMEÄLVEN ÅNGERMANÄLVEN INDALSÄLVEN LJUNGAN LJUSNAN DALÄLVEN UMEÄLVEN, vårflödesprognos 1 april 24 Prognoserna är baserade på HBV-modellen. Tillrinningarna har jämförts med medelvärden för årsserien Föregående prognos beräknades den 15 mars 24. Med 5% sannolikhet kommer tillrinningen överstiga nedanstående värden. 1/4-3/6 Ändr. 1/4-31/7 Ändr. 1/5-3/6 1/5-31/7 Restmag DE % % DE % % Qmin Qmin DE Överuman Ajaure totalt Abelvattnet Gardiken totalt Storuman lokalt Storjuktan TOTALT Årsplan!!! Magasin kde D.G 1395, m S.G 1375, m GARDIKEN/NK51 GARDIKFORS Flöde m 3 /s Ve

20 Hur bra är prognoserna? Prognosfel-definitioner P är den totala prognosvolymen-antar medelväder U är den uppmätta volymen M är den totala modellsimulerade volymen-med verkligt väder (M k är uppdaterade modellsimulerade volymen) P-U=totalfelet M-U=modellfelet 2

21 Kvot pronosvolym/uppmätt volym Prognosfel i HUVA-magasinet 1,4 1,2 1,8,6 P/U Mk/U Muk/U,4, År Prognosfel alla punkter ett visst år (P-U)/N (%) (P-U)/N (%)

22 Framtiden för Vattenkraft Klimatförändring Ersättning av kärnkraft? Gröna certifikat Vattendirektivet Vindkraft-ökat krav på vattenkraften 22