Framtidens utmaningar

Relevanta dokument
Svenska kraftnäts syn på utmaningar i framtidens elnät

Nätkapacitet ur stamnätets perspektiv. 24 april 2019

Svenska kraftnäts utmaningar - Ett lika leveranssäkert elsystem i framtiden? Chalmers

Ett lika robust elsystem i framtiden? Svenska kraftnäts syn. Energikommissionen

Elforsk seminarium Ersätta och bygga nya reaktorer

Systemansvar, driftsäkerhet och flexibilitet

100% Förnybart - vad innebär det för elsystemet? Helena Nielsen, Strategy & Market Intelligence

Beordrad nedreglering av Ringhals säkrade driftsäkerheten

Systemtjänster. Göran Hult /

Korttidsplanering av. mängder vindkraft

100% FÖRNYBART MED FJÄRRVÄRME OCH KRAFTVÄRME

10 år senare (2002) om framtiden

Behov av flexibilitet och styrbarhet av vindkraft för fortsatt god driftsäkerhet för både Balans och Nät

Svängmassan för framtidens elsystem ett uppdrag för IVA Vägval el

Systemutmaningar, driftsäkerhet och flexibilitet

NordSyd Strategi för att uppgradera snitt 2. Planeringsrådet, onsdag 30 maj 2018

Vindenheten, Lars Andersson

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

Energiomställningen till en helt förnybar elproduktion ställer nya krav på elsystemet.

Svensk Vindenergis svar på Svenska kraftnäts Systemutvecklingsplan

Kraftbalansen i Sverige under timmen med högst elförbrukning

Utmaningar och vägval för det svenska elsystemet

Flexibilitet i en ny tid

Elnätens omvandling förändrad nätuppbyggnad orsakad av ökad decentraliserad produktion

Kraftsystemet under januari - mars Sammanställning inför Driftrådet, Alexandra Grigoriou 12/3-18

Digitalisering och ett kraftsystem i förändring - Ett perspektiv från Svenska kraftnät

Foton, illustrationer och kartor har tagits fram av. Svenska Kraftnät. Omslagsfoto: Johan Fowelin. Org.Nr

Kraftvärmens roll i framtidens energisystem. Per Ljung

KRAFTPRODUKTION SAMT ÖVERFÖRING AV EL Guy-Raymond Mondzo, ÅF

Störningsreserven Faskompensering Spänningsstrategier Synkronkörning V36. Siddy Persson Enhet DD Drift - Driftanalys

Bestämning av överföringskapacitet

Remissyttrande från SKGS över Svenska Kraftnäts Systemutvecklingsplan

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Långsiktig marknadsanalys Långsiktsscenarier för elsystemets utveckling fram till år 2040

Europas påverkan på Sveriges elnät

Vilken påverkan har en ökad andel variabel elproduktion?:

Remissyttrande från SKGS över Svenska Kraftnäts Nätutvecklingsplan

Svenska kraftnäts Driftråd, möte

Svenska kraftnäts Driftsoperatörsutbildningar

Överföring av vindkraftgenererad el från norra till södra Sverige, Sveca- Söder december 2002

POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN - FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

Svensk Vindenergis synpunkter på Svenska Kraftnäts Perspektivplan 2025.

Systemdrifttillstånd grundläggande dimensionerings- och riskkoncept i ett mer flexibelt kraftsystem

Förslag till strategi för ökad användning av solel (ER 2016:16) Affärsverket svenska kraftnät avger följande remissvar.

Investeringar på elmarknaden - fyra förslag för förbättrad funktion

Svenska kraftnät ser vissa utmaningar med den tolkning som görs i Ellagen 3 kap 1 med utgångspunkt ur Direktiv om gemensamma regler (EU) 2019/944.

SYSTEMUTVECKLINGSPLAN

Skånes Energiting tisdag 11 april, 2013 Malmömässan i Hyllie. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

KÄRNKRAFTENS ROLL I KRAFTSYSTEMET

Kan man köpa grön el? Så fungerar elsystemet och elhandeln Mikael Amelin Avd. för elkraftteknik

Ett sätt att förklara hur balansen upprätthålls i ett elsystem är att dra en parallell med en cykel.

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014

Den svenska värmemarknaden

På väg mot en elförsörjning baserad på enbart förnybar el i Sverige

Fjärrvärmens roll i ett elsystem med ökad variabilitet. Finns dokumenterat i bland annat:

Svenska kraftnät reserverar sig dock emot ett antal av Energikommissionens förslag och anser att dessa bör ses över.

Kraftsystemet sommaren Sammanställning inför Driftrådet, Alexandra Grigoriou 10/9-18

Balansering av elsystemet - nu och i framtiden

Reglering med Kärnkraft. Hans Henriksson, Vattenfall, R&D Projects

NEPP fredag 14 juni, 2013 Klara Strand. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

Milda och blöta långtidsprognoser fortsätter att pressa marknadens förväntningar om vinterns elpriser.

Framtida utmaningar i det svenska kraftsystemet

Solenergi och vindkraft i energisystemet

Svenska kraftnäts Driftråd, möte

HÅLLER BALANSEN ELNÄT LÄSARE! Mer förnybar energi ställer krav på elnätet TEMA: LEDARE Allt går ju mä' elektricitet...

Bilaga 3. Framtidens elmarknad /1008 KONSULTATION BSP/BRP BILAGA 3 BOX SUNDBYBERG STUREGATAN 1 SUNDBYBERG

Elavbrottet i södra Sverige och i östra Danmark

Vatten och Vindkraft Stefan Skarp Stefan Skarp

Integration av vindkraft och behov av framtida nätutbyggnad. Ulf Moberg, Teknisk Direktör

Vindkraftens roll i omställningen av energisystemet i Sverige

Seminarium om elsystemet

Flexibilitet i en ny tid

Kylan gör att elpriserna stiger och därmed bröts trenden med lägre spotpriser än föregående år under vecka 48.

Utmaningar i det Nordiska elsystemet. Ulla Sandborgh Generaldirektör

Temasession 1: Nationell handlingsplan för smarta elnät

Möjligheterna att balansera vindkraftens variationer

VÄGLEDNING FÖR ATT LEVERERA RESERVER. Vägledning och svar på eventuella frågor

Yttrande angående föreslagen nationell strategi för hållbar vindkraftutbyggnad och Svenska kraftnäts roll i strategiarbetet

elstamnätet Värme och Kraftkonferensen , Stockholm Mikael Engvall, Svenska Kraftnät Avdelningschef Nätplanering och Förvaltning

NEPP - North European Energy Perspectives Project

Systemutmaningar, driftsäkerhet och flexibilitet

1 Definition av Reglerobjekt

Läget på elmarknaden Vecka 47. Veckan i korthet. Ansvarig: Elin Larsson

Yttrande över remiss Energimarknadsinspektionens (Ei) rapport Samhällsekonomiska analyser vid investeringar i stamnätet för el.

1 Mindre förändringar

Dags för en ny elmarknadsreform?

Vindkraftsutbyggnad i Sverige

- SVENSKA.. KRAFTNÄT. Behov av utveckling och innovation

FLASKHALSAR I STAMNÄTET

Energikommissionen och energiöverenskommelsen Hur klarar vi Sveriges elförsörjning?

ANPASSNING AV ELSYSTEMET MED EN STOR MÄNGD FÖRNYBAR ELPRODUKTION

Kraftsystemet under april-maj Sammanställning inför Driftrådet, Alexandra Grigoriou 24/5-17

Förutsättningar för efterfrägeflexibilitet

Läget på elmarknaden Vecka 1. Veckan i korthet. Ansvarig: Elin Söderlund elin.soderlund@ei.se

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Frekvensreglering. EG2205 Föreläsning 5-6, vårterminen 2015 Mikael Amelin

Elsystemet en utblick

Effektutmaningen En helhetsbild

Remisseminarium för analysrapport till Färdplan el för ett fossilfritt samhälle

Transkript:

Framtidens utmaningar Robert Eriksson, Docent FoU-koordinator, Marknads- och systemutveckling

Huvudsakliga utmaningar för kraftsystemet Utmaningar Förutsättningar 2 Systemstabiliteten utmanas av minskande svängmassa och distribuerad produktion Balanseringen måste klara en lägre andel planerbar produktion Roller och ansvar måste tydliggöras och kompletteras Nätkapacitet under omställningen, pågående storstadstillväxt och en samtidig förnyelse av nätet Effekttillräcklighet stora strukturella förändringar i produktionsledet Europeisk och Nordisk samverkan harmonisering och ökad sammankoppling Sammanfattat i Systemutvecklingsplan 2018 2027

3 Nätutbyggnad och reinvesteringar > Kapacitetsbrist i nätet > Långa ledtider i tillståndsprocessen > Var byggs vindproduktionen i Sverige? > Förfrågningar för drifttagning innan år 2025 ca 20 GW > Omkring 20 % av alla ansökningar av vindkraftanslutning förväntas realiseras > Föråldrat nät Avbrott för reinvesteringar > Stundtals lägre överföringskapacitet

Ett komplext system 4 Störningsstabilitet Normaldriftsstabilitet Balansering (frekvens) Skydds- och nödfunktioner Frekvensstabilitet Balansreglering Transientstabilitet Småsignalstabilitet Rotorvinkelstabilitet Kraftsystemets prestanda & robusthet Systemtillstånd Effektflödes -hantering Nätkopplingar, DC-loopar Skydds- och nödfunktioner Specialreglering Spänningshållning Spänningsstabilitet Skydds- och nödfunktioner Spänningskollaps Felbortkoppling Elkvalit é Spänningsreglering

5 Driftrollen som systemoperatör i ett nötskal 1. Balansera produktion och förbrukning - Vid normal drift - Vid störd drift 2. Upprätthålla spänningen i systemet - Vid normal drift - Vid störd drift 3. Styra effekt och energiflöden för undvika överlast på ledningar och komponenter 4. Stabilisera systemet (Rotorvinkelstabilitet) 5. Starta om systemet när (om?) man misslyckats med ovanstående.

6 Överföringskapacitet Best guess > Driftsituationer analyseras långt i förväg > Påverkan > Tillgängliga reaktiva resurser > Avbrott (exempel: ledning ur drift för underhåll) > Utbyte på utlandsförbindelser > Vind? > Osäkerheter påverkar överföringsgränser

7 Överföringskapacitet Dilemma Marknad och Drift > Marknaden: Hur stor blir överföringskapaciteten mellan elområde 3 and 4 den 7 februari mellan kl. 15-16 år 2023? > Driften: Igår mellan kl. 15-16 kunde överföringen ha ökats med 541,27 MW. > Vilken information finns tillgänglig? > Osäkerheter skapar utmaningar!

8 I driftskedet - Spänningsstabilitet > Dynamik Automatiska funktioner > Utvärdering i realtid i kontrollrummet > Vilka reaktiva resurser finns tillgängliga? > Momentan balans > Lokal kompensering > Nedläggning av kärnkraft > Lösning: Investering i ny utrustning i stamnätet för spänningsreglering

9 Spänningsreglering med vindkraft > Frågan är inte OM förnybar produktion kan bidra till spänningshållning utan > Finns resursen där när den behövs? > Marknaden: Vilken överföringskapacitet? > Driften: Hur mycket kommer det blåsa? > Osäkerhet skapar utmaningar!

10 Mindre svängmassa --- Låg svängmassa --- Mellan svängmassa --- Hög svängmassa Kritisk frekvensnivå

11 Svängmassa en lägsta nivå? > Ersätt vindkraft med synkron produktion när svängmassan är låg Spilla vind, är det smart? --- år 2018 --- år 2035 --- år 2040 > Inte mycket energi behöver spillas men är det en bra lösning?

12 The big picture - Frekvensstabilitet 1. Mindre svängmassa alt. Frekvensstabilitet 1.Svängmassa 2. För långsamma reserver alt. 3. För stort dimensionerande fel > Svängmassa är inte lösningen > Svängmassan hos Oskarshamn 3 motsvaras av > Minskat dimensionerande fel ~80 MW > Snabb reserv ~100 MW > Spilla upp till 2500 MW vindproduktion och ersätt med synkron produktion 2. Reserver 3. Obalans

13 Långsamma reserver Hög svångmassa 30 s

14 Krav på snabbare reserver vad är problemet? 10 s

15 Krav på snabbare reserver behov av nya lösningar? 0 s? Något nytt? + 5 s Gräns för vattenkraften?

16 Snabb frekvensreglering från vindkraft Syntetisk svängmassa > Tillräckligt med reserver måste finns tillgängligt i varje ögonblick > Frekvensreglering ( Syntetisk svängmassa ) från vindkraft ej okomplicerat > Lånar energi från rotorn hos vindkraftverket > Betalar tillbaka med ränta, hur många %? > Utvärdering pågår i ett forsknings- och utvecklingsprojekt > Intervju När kärnkraftverk avvecklas: Hopp om tröghet från vindkraft i tidningen Ny Teknik

17 Flexibilitet Elbrist och elöverskott > Svenska kraftnät balanserar inom timmen > Förbruknings- och produktionsvariationer > Prognosfel t.ex. temperatur och vind > Energibalans Effektbalans > Effektbrist: Referensscenario år 2040 > Risk för effektbrist under ca 400 timmar i södra Sverige > Effektöverskott: år 2018, 8-9 maj > Vårflod och felaktig vindkraftprognos m.m.

Reglerkraftpris Exempel från maj 8-9, 2018 Kr/MWh 2000,00 0,00-2000,00-4000,00-6000,00-8000,00-10000,00-12000,00 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 Nedreglering Uppreglering 20-21 21-22 Vem vill vara flexibel till ett lägre pris? 22-23 23-00 00-01 Timme 18 Elpris ~20 kr/mwh

Lösningar för kraftsystemet Systemstabiliteten Några lösningar Ny design av systemfunktioner Bättre verktyg i kontrollrummet Balanseringen Nytt balanseringskoncept Utbyte av balanstjänster 19 Nätkapacitet Systemförstärkningar Reinvesteringar Effekttillräcklighet Flexibilitet Fler utlandsförbindelser

Frågor? Robert Eriksson Robert.Eriksson@svk.se