Profu Samverkan mellan el- och fjärrvärmemarknaderna - ett Futureheatprojekt Thomas Unger Johan Holm Peter Blomqvist Profu Profu Projektinriktad forskning och utveckling Profu är ett oberoende konsultföretag verksamt inom områdena energi, miljö och avfall. Företaget etablerades 1987 och har idag 21 anställda.
Ökad variabilitet på elmarknaden hur möter vi den? Flexiblare produktion (termiska kraftverk, vattenkraftverk och styrning av vres) Flexiblare användning (lastförskjutning, effektiviseringar mm) Energilager (Ökad) sammankoppling av regioner à elnätsförstärkningar (Ökad) sammankoppling av olika delar i energisystemet (FV-el, el-transporter,..) Förändring i marknadsdesign kapacitetsmarknader?
Syfte och mål Att analysera hur de samlade svenska fjärrvärmesystemen påverkas av utvecklingen på elmarknaden och, omvänt, hur fjärrvärmesystemen i sin tur påverkar elmarknaden. Skapa ett modellverktyg som beskriver samverkan av el- och FV-marknaderna för framtida bruk Viktiga nyckelord: ökad variabilitet på elmarknaden, kraftvärme, elpannor och värmepumpar i fjärrvärmeproduktionen
Det nordeuropeiska elsystemet och de svenska FV-systemen Sy ste m ID A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S System Göteborg Stockholm Malmö Uppsala Linköping Västerås Luleå Östersund Sundsvall Umeå Norrköping Jönköping Helsingborg Öresundsreg ionen (Lund, Landskrona, Örtofta) Örebro Växjö Falun Borlänge Borås
Elproduktionskapaciteten i Nordeuropa idag och kring 23 25 25 2 2 15 15 1 1 5 5 SWE FIN DEN NOR GER POL EST LAT LIT SWE FIN DEN NOR GER POL EST LAT LIT Hydro Nuclear Wind PV Hard coal Lignite Gas Oil Biomass Hydro Nuclear Wind PV Hard coal Lignite Gas Oil Biomass Idag (217/218) 23
Elproduktionskapaciteten i Norden idag och kring 23 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 SWE FIN DEN NOR SWE FIN DEN NOR Hydro Nuclear Wind PV Hard coal Hydro Nuclear Wind PV Hard coal Lignite Gas Oil Biomass Lignite Gas Oil Biomass Idag (217/218) 23
Det nordeuropeiska elsystemet runt 23 (basfall) timme för timme 25 Ett år, 3h 25 5 vinterveckor, 3h 2 2 15 15 1 1 5 5 A_wind A_PV A_hydro A_nuclear A_coal A_gas_oil A_bio A_waste A_oth A_wind A_PV A_hydro A_nuclear A_coal A_gas_oil A_bio A_waste A_oth
Vilka frågor vill vi besvara? Olika utbyggnad av variabel elproduktion (i Sverige) à vind- och solel år 23 Olika tillgång till styrbar eleffekt à kärnkraft och kraftvärme Variationer i väder och vind à torr- och våtår, blåsiga år och vindfattiga år Olika nivå på kopplingen mellan elsystemet och fjärrvärmesystemen ( kan FV-systemen påverka elsystemet? ) à tillgänglig kapacitet på KVV, elpannor, VP och ackumulatorer som idag jmfrt med ett fall med en klart större kapacitet
Vintervecka år 23 med och utan KK, mer eller mindre vres Vintervecka, 6.6 KK, 35 TWh vres Vintervecka, KK, 7 TWh vres 3 1 3 1 25 8 25 8 2 15 1 6 4 EUR/MWh 2 15 1 6 4 EUR/MWh 5 2 5 2 A_bp A_chp A_nuclear A_bp A_chp A_nuclear A_wind A_PV A_hydro A_wind A_PV A_hydro A_condens A_load marg el A_condens A_load marg el Mer variabelt elpris med inslag av mycket höga priser OBS! Preliminära resultat!
Hur påverkas kostnader och intäkter för FV-systemen? 4 3 MEUR 2 1-1 +3TWh vres +3 TWh vres, F3+O3 kvar +3 TWh utan KK +3 TWh utan KK och torrår Driftkostnad (bränsle+d&u exkl el) Elintäkt Elinköp OBS! Preliminära resultat!
Hur påverkas marginalkostnaden för FV-produktionen? Nordligt FV-system med biokvv där elpriset 5 förändras marginellt (avfallskvv i SE23) Basàmer 4vRES utan KK 3 System med mkt spillvärme och KVV System med både VP och KVV System med KVV (förädlade biobränslen) EUR/MWh 2 1-1 SE11 SE12 SE21 SE22 SE23 SE24 SE31 SE32 SE33 SE34 SE35 SE36 SE39 SE311 SE312 SE313 SE41 SE42 SE44 Bas more vresnonuc OBS! Preliminära resultat!
Så här långt Det som avgör graden av variabilitet på elmarknaden är mycket komplext: omvärlden, vattenkraften, flexibilitet, överföringar, tillgänglig kapacitet, mm, mm Flexibilitet premieras hur flexibla är de svenska FV-produktionsanläggningarna? Framtidens FV-system präglas av låga rörliga produktionskostnader à ökad robusthet Inga dramatiska förändringar i FV-produktionen däremot på (el)intäktssidan Styrmedel kan förhindra (ex elpannor) FV-systemen är små jämfört med elsystemet (variationer i vres överstiger vida eleffekten i FV-systemen)