REFERENSBLAD 2016 SMART GRID OCH BIG DATA ANALYTICS

Transkript

1 REFERENSBLAD 2016 SMART GRID OCH BIG DATA ANALYTICS

2 Innehållsförteckning Kategorisering av elkunder utifrån förbrukningsprofil Heltäckande tariffanalys i Trollhättan energis lokalnät Energilager på stamnätsnivå Framtidens mätdatastruktur ICT arkitektur Portföljanalys kartläggning och prognostisering av temperaturkänslighet Affärsutveckling av smarta energilösningar Syntes av eltariffer Kartläggning och analys av den svenska elmätarmarknaden Lokal elproduktion på Utklippan i Karlskrona skärgård Tariffanalys lokalnät Funktionskrav på elmätare Simulering av solvärmeproduktion vid Drottningholms slott Intäktsramsansökan för LEVA i Lysekil Demand Response World Forum, Los Angeles Timvärden för nätägare Energilager på stamnätsnivå Analysera påverkan på elnäten på olika spänningsnivåer ur ett smart elnätsperspektiv Utmaningar och krav på de framtida elnäten från ett Smart Grid-perspektiv Framtidens driftcentral Offgrid solelsproduktion - ECOtainer Reglering, roller och marknadsmodeller Krav på framtidens elnät Smart mätning och smarta mätfunktioner Implementering av SymbioCity i Angola En beräkningsmodell för att utvärdera olika tariffer i lokalnät Demand Response World Forum, Los Angeles Big data analytics the key to finding the business case in Smart Grids Big Data: Simulering och analys i syfte att stärka affären Simulering av egenproduktion (sol) av el till torp utan nätanslutning Seminarium om elkvalitet och smarta mätare i Johannesburg, Sydafrika Portföljanalys med Big Data-metodik Konsekvenser av olika tariffalternativ för företag, distributionsnät och deras kunder

3 3. Smart Grid kvantifiera besparingen för slutkunder Tariffanalys av 50A kunder Förlustberäkningar i distributionsnätet Smart Grid simulering Smart Grid på Färöarna Kategorisering av elkunder utifrån förbrukningsprofil 2016

4 Heltäckande tariffanalys i Trollhättan energis lokalnät Energilager på stamnätsnivå Framtidens mätdatastruktur ICT arkitektur Portföljanalys - kartläggning och prognostisering av temperaturkänslighet Affärsutveckling av smarta energilösningar Tariffsyntes Kartläggning och analys av den svenska elmätarmarknaden Lokal elproduktion på utklippan i Karlskrona skärgård Tariffanalys lokalnät Funktionskrav på elmätare Simulering av solvärmeproduktion vid Drottningholms slott Intäktsramsansökan för LEVA i Lysekil Demand response World Forum, Los Angeles 2015 Timvärden för nätägare Energilager på stamnätsnivå Analysera påverkan på elnäten på olika spänningsnivåer ur ett smart elnätsperspektiv Utmaningar och krav på de framtida elnäten från ett Smart Grid-perspektiv Framtidens driftcentral Offgrid solelsproduktion - ECOntainer Reglering, roller och marknadsmodeller Krav på framtidens elnät Smart mätning och smarta mätarfunktioner Implementering av SymbioCity i Angola En beräkningsmodell för att utvärdera olika tariffer i lokalnät Demand Response World Forum, Los Angeles 2014 Big Data analytics - The key to finding the business case in smart grinds Big Data: Simulering och analys i syfte att stärka affären Simulering av egenproduktion (sol) av el till torp utan nätanslutning Seminarium om elkvalitet och elkvalitet och smarta mätare i Johannesburg, Sydafrika 2013 Portföljanalys med Big Data-metodik Konsekvenser av olika tariffalternativ för företag, distributionsnät och deras kunder Smart Grid - kvantifiera besparingen för slutkunder Tariffanalys av 50A kunder Förlustberäkningar i distributionsnätet 2012 Smart Grid simulering Smart Grid på Färöarna

5

6 Kategorisering av elkunder utifrån förbrukningsprofil Datum: 2016 pågående Uppdragsgivare: Energiforsk AB Sammanfattning: Att kategorisera kunder utifrån årsförbrukning eller säkringsstorlek var en bra approximation när det endast fanns månatliga förbrukningsdata. Men med intåget av timmätning öppnas dörren för att studera och debitera kunden utifrån timförbrukningsprofilen. Studien bygger vidare på slutsatser från Energiforskprojektet Syntes av eltariffer där det framkom att kunder inom samma säkringskategori inte nödvändigtvis hade så många gemensamma nämnare. Genom användning av Big Dataanalys av förbrukningsdata för kunder från nätområden spridda över hela Sverige förväntas kunskapen öka kring hur branschens (elhandlare och nätbolag) nuvarande metoder för kundkategorisering återspeglar de faktiska förhållandena hos kunden och de kostnader som dessa ger upphov till, samt föreslå hur en framtida kategorisering baserat på kundens reella förbrukning kan se ut. Målsättningen är att denna kategorisering till del ska baseras på vilken typ av incitament den individuella kunden behöver och kan ligga som grund till skräddarsydda tariffer. Martin Nilsson Heltäckande tariffanalys i Trollhättan energis lokalnät 2016 Uppdragsgivare: Trollhättan Energi Elnät AB Sammanfattning: Jämförande analys av intäkter i Trollhättans nät baserat på olika val av uttags- och inmatningstariffer. Utformning av uttags- och inmatningstariffer sker genom analys av bland annat timförbrukning för cirka kunder. Påverkan av väder, efterfrågeflexibilitet, elbilar och solel undersöks också. Martin Nilsson 1 (13)

7 2. Energilager på stamnätsnivå pågående Uppdragsgivare: Svenska Kraftnät Sammanfattning: En fördjupad beskrivning avseende tekniker, leverantörer och realistisk bedömning av energilagerapplikationer på stamnätsnivå. Exempel på applikationer som skulle kunna vara tänkbara är bla. reserv/stöttning, frekvensreglering och mothandel. Därtill skall arbetet beröra och exemplifiera hur energilager börjar bli en del av energisystem i världen. I arbetet ingår att bedöma om olika applikationer (enligt ovan) går att kombinera på ett ekonomiskt fördelaktigt sätt. Andrea Badano Martin Görling Martin Nilsson Farzad Mohseni 3. Framtidens mätdatastruktur Uppdragsgivare: Mälarenergi Elnät AB Sammanfattning: Mätdata kan utgöra grunden för kunskapsuppbyggnad och utgöra beslutsunderlag. Mälarenergi Elnät arbetar inom sitt 2 Smart program med att utforska bland annat hur drift och processer inom ett nätbolag kan använda mätdata som indata. Inom projektet ska bland annat förlustberäkningar utföras, likväl som kontrollräkning av intäkter. 4. ICT arkitektur Uppdragsgivare: KIC InnoEnergy Sammanfattning: ICT arkitekt för av ett Smart Grid och intelligent kraftsystem som ska utformas I sin helhet av antingen företag som sponsras av inkubatorer eller alumnidelen av KIC InnoEnergy GreenTech and Cleantech start-ups. De detaljer som skyddas av sekretessavtal finns endast tillgängliga genom förfrågan och förhandsvisning. Uppdraget omfattade ICT arkitektur för byggnader, jordbruk, industrier och flygplatser. Moln-lösningar, hårdvarukrav samt val av kommunikationssystem för en Smart Home-plattform. IEEE och ITU Smart Cities standarder användes. 2 (13)

8 5. Portföljanalys kartläggning och prognostisering av temperaturkänslighet Uppdragsgivare: Elhandelsbolag i Sverige Sammanfattning: En dataanalys av temperaturkänslighet genomfördes med hjälp av historisk konsumtionsdata ( ) för slutkunder. Uppdragsgivaren är ett väletablerat elhandelsbolag. Kundernas årliga förbrukning varierade mellan kwh och spände över olika segment såsom lägenheter, industri och affärslokaler. En dataanalys av förbrukningsmönster och temperaturkänslighet genomfördes för att kunna bedöma elförbrukningen under ett normalår, och den förväntade förbrukningen (per månad) för de kommande 12 månaderna. Detta resulterade i ett prognosverktyg för den månatliga förbrukningen per kundgrupp. 6. Affärsutveckling av smarta energilösningar Uppdragsgivare: KIC InnoEnergy Sammanfattning: Affärsutveckling inom IT och elmarknad (eldistribution, elhandel och balansmarknad). Slutprodukten var ett nyckelfärdigt koncept och en ny innovativ produkt. Business caset utvärderades och skräddarsyddes för den Svenska marknaden, men kan principiellt appliceras på andra marknader. 7. Syntes av eltariffer Uppdragsgivare: Energiforsk AB Sammanfattning: Hur påverkas elnätbolagens intäkter när kunderna blir mer energieffektiva? Detta kommer Sweco på uppdrag av Energiforsk att undersöka närmare. Genom att utveckla en ny analysmodell kommer Sweco att undersöka hur en beteende-förändring av elanvändning kan påverka såväl kundernas kostnader som nätbolagens intäkter. De beteendeförändringar som undersöks är om kunderna blir mer efterfrågeflexibla samt anskaffar elbilar eller solceller. All denna analys utgick från att lokalnätsägaren tillämpade en av sex olika tariffer med varierande design som inkluderade effekt- och/eller energiavgift, tidsdifferentiering samt andra typer av dynamik. Martin Nilsson Mikael Andersson 3 (13)

9 8. Kartläggning och analys av den svenska elmätarmarknaden Uppdragsgivare: Konfidentiell Sammanfattning: Kartläggning och analys av den svenska elmätarmarknaden med utgångspunkt ifrån Sweco s kunskap om den dagens samt historiska situation. Vad driver byte av mätare utifrån ett reglerings-, tekniskt och kunddrivet perspektiv? Ekonomiska incitament, avkastning och avskrivning ingår i studien. Erica Edfeldt Martin Lagerholm 9. Lokal elproduktion på Utklippan i Karlskrona skärgård - pågående Uppdragsgivare: Statens Fastighetsverk Sammanfattning: Utklippan elförsörjs idag via en landkabel. Kabeln är dålig och det är ytterst osäkert hur länge till den till den kommer att hålla. Projektet skall titta på alternativ elförsörjning i form av sol-, vind-, vågkraft samt stöttning via bränsleceller och energilager. 10. Tariffanalys lokalnät Uppdragsgivare: Lokalnätsföretag Sammanfattning: För lokalnätsägares räkning så analyserades och utvärderas olika tariffalternativ för intermittent förnyelsebar produktion ansluten till lokalnätet. I anslutning till detta så undersöktes olika kopplingsscheman och kostnad mot överliggande nät. 4 (13)

10 11. Funktionskrav på elmätare Uppdragsgivare: Energimarknadsinspektionen Sammanfattning: Energimarknadsinspektionen (Ei) har fått i uppdrag av regeringen att utreda och föreslå vilka funktionskrav som bör ställas på elmätare och relaterade system i framtiden. Energimarknadsinspektionen ska särskilt analysera de funktionskrav som bör ställas för att underlätta information till kunderna, t.ex. för att svara på marknadens prissignaler där kunderna har enkel tillgång till mätuppgifterna, samt även andra funktioner som främjar en tillförlitlig och effektiv nätdrift, en minskad energianvändning och en ökad integration av lokal produktion. Uppdraget ska genomföra en kostnads-/nyttoberäkningar avseende nya funktionskrav för elmätning i Sverige. Tobias Jakobsson Erica Edfeldt 12. Simulering av solvärmeproduktion vid Drottningholms slott Uppdragsgivare: Statens fastighetsverk Sammanfattning: Simulering av solvärmeproduktion vid Drottningholms slott som en del i att minska kulvertförluster under sommartid och därmed minska miljöbelastningen (den lokala kulverten varmhålls med oljepannor sommartid då pelletspannan har för stor effekt). 13. Intäktsramsansökan för LEVA i Lysekil Uppdragsgivare: LEVA i Lysekil AB Sammanfattning: Assistans och beräkning av intäktsram för LEVA för reglerperioden Kontakt med Ei, och nära samarbete med LEVA. God inblick i processer och strategiska beslut. Daniel Pogosjan 5 (13)

11 14. Demand Response World Forum, Los Angeles Uppdragsgivare: The Smart Grid Observer Sammanfattning: Föredrag om hur tariffanalyser kan utföras med Big Data verktyg. Exempel från projekt utförda av Sweco Timvärden för nätägare Uppdragsgivare: Samordningsrådet för smarta elnät Sammanfattning: Vad skulle möjligheten att få tillgång till timvärden utan att ha krav på ett elhandeslavtal som kräver timvärden innebära för energieffektivisering mm.? Uppdraget bygger på den kostnads- och nyttoanalys som Sweco gjorde på uppdrag av Energimarknadsinspektionen (Ei) inför Ei:s rapport Ei R2010:22 (Ökat inflytande för kunderna på elmarknaden Timmätning för elkunder med abonnemang om högst 63 ampere). Kostnadsnyttoanalysen uppdateras/justeras utifrån gällande förutsättningar. Martin Olin 2. Energilager på stamnätsnivå Datum: Uppdragsgivare: Svenska Kraftnät Sammanfattning: Skulle energilager kunna användas för: Avlastning under en avgränsad period tills förstärkningar är genomförda Reserv och stöttning av nätet vid olika typer av störningar Frekvensreglering Nulägesanalys och beskrivning av befintliga energilagrings-möjligheter för att ge en förståelse för teknikerna och deras tillämpningsområden. I projektet ingår även att analysera ägandefrågan; Skulle Svenska Kraftnät kunna äga energilager? Martin Lagerholm 6 (13)

12 3. Analysera påverkan på elnäten på olika spänningsnivåer ur ett smart elnäts-perspektiv Uppdragsgivare: Samordningsrådet för smarta elnät. Sammanfattning: Utvecklingen på elmarknaden förväntas ge upphov till en rad nya utmaningar för elnätet såväl på systemnivå som på regional- och lokalnivå. På systemnivå förväntas en ökad andel vind- och solkraft ställa ökade krav på stamnätet både inom landet och genom ett ökat behov av utbyte med våra grannländer. På lokalnivå förväntas en ökad andel småskalig och decentraliserad produktion, från främst sol- och vindkraft, leda till ett ökat behov av investeringar i de lokala näten, men även i regionnäten. Vidare förväntas en ökad andel elbilar, och andra nya elanvändningstekniker, ställa nya krav på lokalnäten om många exempelvis ska ladda sina bilar samtidigt. Johan Bruce 4. Utmaningar och krav på de framtida elnäten från ett Smart Grid-perspektiv Uppdragsgivare: Samordningsrådet för smarta elnät. Sammanfattning: En fortsättning från projektet Krav på framtidens elnät (2014). Hur stor del av det svenska framtida investeringsbehovet kan undvikas m h a efterfrågeflexibilitet och/eller energilager. Olika nivåer av det svenska elnätet analyserades; stamnätet, regionnätet samt lokalnätet. Johan Bruce 5. Framtidens driftcentral Uppdragsgivare: Elforsk AB Sammanfattning: Arbete i framtidens driftcentraler kommer att förändras i och med de nya förutsättningar som Smart Grid kommer att införa på elnätet. För att förbereda sig för dessa förändringar tas strategier för verksamheten i driftcentralen fram. Fördjupade strategier för funktionalitet i systemstödet kommer att ges extra fokus. Johan Claesson Mårten Einarsson 7 (13)

13 6. Offgrid solelsproduktion - ECOtainer Uppdragsgivare: Statens fastighetsverk Sammanfattning: Projektet arbetade fram en egenelproduktionslösning bestående av solel, energilager (batterier) och bränslecell för att klara elförsörjning i områden utan elnätsanslutning. 7. Reglering, roller och marknadsmodeller Uppdragsgivare: Samordningsrådet för smarta elnät Sammanfattning: Analys av olika hur förändringar inom regelring skulle kunna användas för att kunna öka intresset för efterfrågeflexibilitet. Daniel Pogosjan Johan Bruce 8. Krav på framtidens elnät Uppdragsgivare: Elforsk AB Sammanfattning: Med ett betydande tillskott av intermittent, småskalig, distribuerad elproduktion (vind och solkraft), nya krav kommer att ställas på lokal- och stamnäten. Energiflöden kommer att förändras, och därmed ställa nya tekniska krav. Ytterligare en dimension som förändras är lasten hos elanvändare; såväl genom demand response men även genom introduktionen av elbilar. Simulering över elnät och förbrukningsprofiler med olika kombinationer av solceller, elbilar, och publika snabbladdare genomfördes och resultatet analyserades. Vidare så diskuterades även tariffer för lokalnät. Johan Bruce Niclas Damsgaard Katarina Yuen Lasson Mikael Andersson Mårten Einarsson 8 (13)

14 9. Smart mätning och smarta mätfunktioner Uppdragsgivare: Samordningsrådet för smarta elnät Sammanfattning: Rapport kring status och utvecklingsmöjligheter inom smart mätning. Emma Ericsson Martin Olin Thomas Bergerham 10. Implementering av SymbioCity i Angola Uppdragsgivare: Business Sweden Sammanfattning: En delegation från Sweco, vars syfte att dela med sig av kunskap och erfarenheter kring hållbar stadsutveckling och stimulera till diskussion kring applicering av konceptet SymbioCity för energi- och stadsplanering för Angola, reste till huvudstaden Luanda. Projektet Cazenga Sambizanga innefattar att skapa hållbar energiförsörjning för de centrala distrikten, ett område på 54 kvadratkilometer med cirka 1 miljon invånare. Kompetensutvecklingen fokuserades till tjugo nyckepersoner från Angola. Ett av ämnesområdena kretsade kring möjligheterna med smarta elnät och hur en ökad förekomst av DER (Distributed Energy Resources) ställer nya krav på elnät och elnätsägare. Sofia Klugman Jonas Jernberg Björn Ekelund Jakob Fries Annika Börje 11. En beräkningsmodell för att utvärdera olika tariffer i lokalnät Datum: Uppdragsgivare: Mälarenergi Elnät AB Sammanfattning: Framtagande och implementering av en beräkningsmodell för lokalnätstariffer för Mälarenergi. Genom att formulera modellen så att den inkluderas egenproduktion (sol), energieffektivisering, elbilar, etc. så kan olika typer av tariffer jämföras såväl ekonomiskt som energibalansmässigt. Historisk konsumtionsdata per mätare användes, timupplösning likaså. Stora delar av Mälarenergis kundkollektiv inkluderas i beräkningarna ( kunder) med timupplöst data. 9 (13)

15 12. Demand Response World Forum, Los Angeles Uppdragsgivare: The Smart Grid Observer Sammanfattning: Föredrag med namnet Creating Value in the Modern Energy Value Chain. Redovisning av Swecos arbete kring Big Data Analyics som en del i att hitta affären i morgondagens energisystem Big data analytics the key to finding the business case in Smart Grids Datum: 2013 Uppdragsgivare: Sustainable Urban Smart Grids, Kungliga Tekniska Högskolan Sammanfattning: Föreläsning/utbildning i frågeställningar kring smarta elnät och smarta mätare. 2. Big Data: Simulering och analys i syfte att stärka affären Datum: 2013 Uppdragsgivare: Vattenfall Power Trading Sammanfattning: Föreläsning i kunskapsbyggande syfte för att optimera elhandelns produkt "grossistportfölj "på Vattenfall Power Trading. 3. Simulering av egenproduktion (sol) av el till torp utan nätanslutning Datum: 2013 Uppdragsgivare: Statens fastighetsverk Sammanfattning: Projektet beskrev data, metodik och resultat att använda som ingångsdata till en fördjupad studie. 10 (13)

16 4. Seminarium om elkvalitet och smarta mätare i Johannesburg, Sydafrika Datum: 2013 Uppdragsgivare: Business Sweden Sammanfattning: Moderation och samordning av presentationer för svenska deltagande företag. Öppningstalade med ämnet What is Smart Grid som beskriver fördelar och nyttor för kunder. Målet var att avgöra var de deltagande företagen befann sig i utvecklingskedjan för eldistribution och att förmedla kunskap om mätning, reglering och framtiden i from av Smart Grids. Emma Carlmark Portföljanalys med Big Data-metodik Datum: 2012 Uppdragsgivare: Statens fastighetsverk Sammanfattning: Simulering av hur olika portfölj lösningar skulle påverka anskaffningskostnaden för en 100 GWh/år inköp av elkraft för sammanlagt över 500 objekt och hur efterfrågestyrning kan påverka den totala kostnaden. 2. Konsekvenser av olika tariffalternativ för företag, distributionsnät och deras kunder Datum: 2012 Uppdragsgivare: Energimarknadsinspektionen Sammanfattning: Simulering utveckling och analys av påverkan på 1000 kunder på timvärden. För Energimarknadsinspektionens räkning så genomfördes olika beräkningar och simuleringar. Resultatet från beräkningarna agerade som bakgrundsdata för EI som fått i uppgift att analysera olika tarifflösningarna och olika incitament för efterfrågeflexibilitet. 11 (13)

17 3. Smart Grid kvantifiera besparingen för slutkunder Datum: 2012 Uppdragsgivare: Energimarknadsinspektionen Sammanfattning: Om så-kallade Smart Grid applikationer skall bli en storskalig verklighet så krävs det att det är ekonomiskt gynnsamt för slutkunderna. Denna studie ämnade att besvara olika affärsmodeller och analysera lönsamheten för slutkunder. 4. Tariffanalys av 50A kunder Datum: 2012 Uppdragsgivare: Falbygdens Energi AB Sammanfattning: Simulering av intäktsströmmar vid byte från säkringsbaserad tariff till en effektbaserad tariff. En analys genomfördes för att utvärdera konsekvensen och utfallet från att introducera effekttariffer istället för säkringsabonnemang. Resultaten visade att den förväntade intäkten är markant lägre när verklig data appliceras, jämfört med schablonkurvor. Förklaringen ligger i att kunder generellt är översäkrade, och att intäkterna tenderar att bli överskattade när detta inte tas i beaktning. 5. Förlustberäkningar i distributionsnätet Datum: 2012 Uppdragsgivare: Falbygdens Energi AB Sammanfattning: Beräkningar på timvärden för kund-och transformatorstationer för att själv fastställa nätförluster i syfte att minska driftskostnaderna. Mårten Einarsson 12 (13)

18 Smart Grid simulering Datum: Uppdragsgivare: Falbygdens Energi AB Sammanfattning: Simulering av affärsmodeller för energi lager och efterfrågestyrning som en del av att utveckla möjligheterna att ansluta ytterligare förnybar produktion främst i form av vindkraft. Projektet inkluderade dimensionering av energilager, utreda diverse olika affärsmodeller för efterfrågeflexibilitet hos förbrukare samt effektivare utnyttjande av befintlig infrastruktur för att möjliggöra anslutning av ny vindkraft till nätet. 2. Smart Grid på Färöarna Datum: Uppdragsgivare: Nordiska ministerrådet Sammanfattning: Jämförande studie av energilager i kombination med vindkraft i isolerade områden. Mykines, Färöarna. 13 (13)