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

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

Framtidens utmaningar

Elforsk seminarium Ersätta och bygga nya reaktorer

Systemtjänster. Göran Hult /

Ellagsöversyn förtydligande av systemansvar. Per Wikström - Driftrådet

Korttidsplanering av. mängder vindkraft

Vindenheten, Lars Andersson

Utmaningar och vägval för det svenska elsystemet

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

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

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

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Nätkapacitet ur stamnätets perspektiv. 24 april 2019

Svenska kraftnäts syn på utmaningar i framtidens elnät

RAPPORT DECEMBER 2015 EN UNDERLAGSRAPPORT TILL ENERGIKOMMISSIONEN OM ÖVERFÖRINGEN AV EL

Svängmassan för framtidens elsystem ett uppdrag för IVA Vägval el

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

ANPASSNING AV ELSYSTEMET MED EN STOR MÄNGD FÖRNYBAR ELPRODUKTION

Vägval i Effektfrågan: Förutsättningar för en energy-only-marknad och aktiva konsumenter

10 år senare (2002) om framtiden

NEPP - IVL SEMINARIUM Reglering av vindkraft - balanshållning. Strandvägen 7A: 20 november 2014 Professor Lennart Söder

Systemutmaningar, driftsäkerhet och flexibilitet

Effektutmaningen En helhetsbild

Systemansvar, driftsäkerhet och flexibilitet

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

Anpassning av elsystemet med en stor mängd förnybar elproduktion

Beordrad nedreglering av Ringhals säkrade driftsäkerheten

Energimarknadsrapport - elmarknaden

100% FÖRNYBART MED FJÄRRVÄRME OCH KRAFTVÄRME

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

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

Den svenska värmemarknaden

Förutsättningar för efterfrägeflexibilitet

Flexibilitet i en ny tid

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Elområden i Sverige. -ny marknadsdelning från 1 november Håkan Östberg Energimarknadsinspektionen

Europas påverkan på Sveriges elnät

Kraftvärmens roll i framtidens energisystem. Per Ljung

Temasession 1: Nationell handlingsplan för smarta elnät

Kraftbalansen i Sverige under timmen med högst elförbrukning

Systemdrifttillstånd grundläggande dimensionerings- och riskkoncept i ett mer flexibelt kraftsystem

Elsystemet en utblick

NEPP - North European Energy Perspectives Project

Bestämning av överföringskapacitet

Hela effektutmaningen

POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN - FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

Balansering av elsystemet - nu och i framtiden

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Framtida utmaningar i det svenska kraftsystemet

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Vilka restriktioner finns för energilager i elnäten utgångspunkter och möjligheter

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Efterfrågeflexibilitet. En outnyttjad resurs i kraftsystemet

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

Reglering av ett framtida kraftsystem

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

Inledningstal... 2 Sammanfattning... 2 Strategier för att anpassa ett system i förändring Utmaningar och vägval för det svenska elsystemet...

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

Framtida prisskillnader mellan elområden

Smarta elnät För ett hållbart samhälle

Varför utnyttjas inte hela den installerade effekten i vattenkraften? Lennart Söder, KTH

Förändrade roller på elmarknaden

Energiledarkonferensen Så här ser elproduktionen ut 2030

Svenska Kraftnäts Driftråd, möte

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

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

Dags för en ny elmarknadsreform?

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

Kontrollskrivning 1 i EG2050 Systemplanering, 6 februari 2014, 9:00-10:00, Q31, Q33, Q34, Q36

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

Detta kan marknaden klara!

EFFEKTRESERVEN 2016/2017

FÖRSLAG PÅ KRAV FÖR FÖRBRUKNINGSENHETER /2484 FÖRKLARANDE DOKUMENT BOX SUNDBYBERG STUREGATAN 1, SUNDBYBERG

Yttrande över Energikommissionens betänkande Kraftsamling för framtidens energi.

100% förnybar energi i det Svenska El-Energisystemet Svensk Vindkraftförening 30 års Jubileum och stämma, Kalmar-salen, Kalmar

Hur kan energilager bidra till omställningen av energisystemet?

Sammanfattning. Utredningens uppdrag. Arbetet. Utgångspunkter

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

Systemutmaningar, driftsäkerhet och flexibilitet

Svensk Vindenergis svar på Svenska kraftnäts nätutvecklingsplan

Kriterier for att bevilja undantag fran bestammelser i Europeiska kommissionens forordning om krav for natanslutning av generatorer

Omställningen av energisystemet och digitalisering Energiforsks Digitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas Unger, Profu

KRAFTLÄGET I NORDEN OCH SVERIGE

1 Kostnader till följd av verkningsgradsförluster

Bränsleceller i stamnätet? Resultat av provning

/588 FÖRKLARANDE DOKUMENT FÖRSLAG PÅ KRAV FÖR DATAUTBYTE

Flexibilitet i en ny tid

Öresundsverket möjliggör morgondagens elsystem. Carl-Johan Falk Plant Manager

EL OCH ENERGIMARKNADEN INOM EU

Energilager och variabel elproduktion. Helena Nielsen, Affärsutveckling, Vattenfall

EL OCH ENERGIMARKNADEN INOM EU

1 Mindre förändringar

SYSTEMUTVECKLINGSPLAN

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

Ingmar Leisse Nysäter-klustret. Ett nytt sätt att reglera reaktiv effekt

VATTENKRAFTENS FÖRMÅGA ATT BALANSERA STORA MÄNGDER VINDKRAFT

Seminarium Formella förutsättningar för ö-drift -behov av förändringar i regelverken

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

Vindkraft. Varför? Finns det behov? Finns det ekonomi i vindkraft? Samverkan ett recept till framgång!

Transkript:

Ett lika robust elsystem i framtiden? Svenska kraftnäts syn Energikommissionen 2015-12-07

2 Elsystemets utveckling > Elsystemet är inne i en mycket stor omställningsprocess > Planerbar produktion ersätts med väderberoende produktion > BÅDE produktionens och nätens robusthet minskar, kapacitet och tillgänglighet

3 Elsystemets utveckling > Robustheten och leveranssäkerheten i elsystemet som helhet reduceras > Det finns lösningar men > Kommer lösningarna att realiseras? > Inte utan att åtgärder vidtas

4 Elsystemets utveckling > Samhället går mot ett nästan totalt elberoende > Samtidigt minskar alltså elsystemets robusthet > Nivån på elleveransernas säkerhet behöver diskuteras > Vilka risker och kostnader är samhället berett att acceptera

5 Leveranssäkerhet > Leveranssäkerheten beroende av hela kedjan, > Produktion och alla nätnivåer och > Även utländsk produktion, nät och överföringsförbindelser > Elsystemets behov måste prioriteras för att säkerställa leveranssäkerheten

6 Leveranssäkerhet - Produktion > Elsystemet byggdes upp koordinerat mellan produktion och nät med ett perspektiv på leveranssäkerhet Före elmarknadsreformen > Fanns värden för leveranssäkerheten att förhålla sig > Energi 0,3 % över tid och Effekt 0,1 % per år > Riktmärke för planering, drift och förvaltning

7 Leveranssäkerhet - Produktion > Idag är ansvaret otydligt. Marknaden fungerar > Ingen produktion byggs > Planerbar dyrare produktion tas ur drift > Utmaningar i balanseringen av systemet och effektproblematiken > Behovet av reserver kommer att öka > Utmaningarna kommer att uppstå lokalt/regionalt (SE3 och SE4)

8 Ett exempel från verkligheten 23:e november 2015 > Situationen vid dagen-före-handeln: > 3000 MW kärnkraft ur drift för underhåll (~ R1, R2, O1 och O2) > Kyla i antågande

00-01 01-02 02-03 03-04 04-05 05-06 06-07 07-08 08-09 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-00 00-01 01-02 02-03 03-04 04-05 05-06 06-07 07-08 08-09 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-00 EUR/MWh Priser i dagen-före-handeln 160 140 120 100 80 60 40 20 0 SE2 Oslo FI/EE LT/LV SE3/SE4 2015.11.23 2015.11.24

23:e november 2015 > Svenska kraftnät gör 660 MW i effektreserven startklar > Kallare än förväntat (-7 o C i Stockholm) > Låg vindkraftsproduktion (675 MW, ~ 12 %) > ALLA bud på reglerkraftmarknaden avropas (i hela Norden förutom några delar av Norge och Danmark) > Störningsreserv körs på Själland

Reglerkraftpriser 23:e november 2015 /MWh 2500 2000 1500 1000 RK-up RK-down 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23

23:e november 2015 > Kombinationen > 3000 MW kärnkraft ur drift, > Kallt > Låg vindkraftsproduktion > Kommer att bli vanligare i framtiden > Kommer det att räcka för att skapa incitament för ny planerbar produktion? > Troligen inte. Krävs att de som ska investera tror att det inträffar tillräckligt ofta och med lång varaktighet

13 Leveranssäkerhet - Produktion > Marknaden levererar inte effekt > Ny planerbar produktion behöver tillföras i någon form > Roller och ansvar behöver tydliggöras > Bl.a. effekt, flexibilitet > En nationell leveranssäkerhetsnivå behöver diskuteras och fastställas > Bör koordineras regionalt (med grannländerna)

14 Leveranssäkerhet - Nät > Nätkoderna kommer att sätta ramar men fortfarande osäkert när och hur > Nationella regelverk måste anpassas och roller och ansvar tydliggöras > Bl.a. systemtjänster, systemansvar, delsystemansvar (DSO)

15 Leveranssäkerhet - Nät > Elsystemet byggdes upp koordinerat mellan produktion och nät > Optimalt utnyttja produktionens egenskaper (Systemtjänster) > Produktionsanläggningarna centrala även för nätets robusthet i form av kapacitet och driftsäkerhet > Tillgången på systemtjänster minskar när produktionsapparaten förändras

16 Systemtjänster (Balansreglering, Spänningsreglering, svängmassa) > Historiskt ett överskott som inneburit att vi klarat störningar som varit allvarligare än vad systemet är dimensionerat för > Utvecklingen går mot en mer ekonomiskt optimerad nivå på systemtjänsterna > => Marginalerna blir mindre och systemet mer störningskänsligt och mindre robust

17 Spänningsreglering > Elsystemet helt beroende av generatorernas spänningsreglering i normal drift och vid störningar > Generatorer med anpassade egenskaper ersätts med generatorer utan sådana > Lokaliseringen ej optimal ur ett systemperspektiv > geografiskt eller spänningsmässigt

Spänningshållning En jämn och hög spänning en förutsättning för att kunna överföra stora effekter långa avstånd Kärnkraften

Spänningshållning En jämn och hög spänning en förutsättning för att kunna överföra stora effekter långa avstånd Kärnkraften Driftsäkerhet vid störningar

Spänningsreglering Flyttas från stamnätet 20

Till lägre spänningsnivåer 21

Lösningar finns Nyckelfråga: Vilket beroende av generatorerna i framtiden? > Synkronkompensatorer > Synkronkörning av aggregat > Annan spänningsreglerande utrustning > Nätkomponenter > Vind > HVDC VSC > Annat

Spänningsreglering 23 > HVDC-anläggningarna SydVästlänken och NordBalt kommer att stötta i södra Sverige > Större krav på den förnybara produktionen > Minskat beroende av produktionsanläggningar > Mer dynamiska nätkomponenter

Svängmassa En alltmer kritisk parameter Bortfall av produktion med olika mängd svängmassa i systemet 24

Svängmassans variation över tid (Sverige, Norge, Finland) 25

26 Simuleringar med lägst kinetisk energi år 2025 Dimensionerande fel [MW] Kinetisk energi före störning [GWs] Lägsta frekvens [Hz] 1600 80 48,31 1450 80 48,41 1600 95 48,59 1450 95 48,68

27 Svängmassa öka mängden i systemet > Bygga om anläggningar för synkrondrift > Vattenkraft eller anläggningar som inte är i drift > Kärnkraft eller andra aggregat som tagits ur drift > Installera synkronkompensatorer > Begränsa produktion som inte tillför svängmassa > Annan produktion ökar > För att hantera det värsta fallet behövs vid 80 GWs > 55 GWs vilket motsvarar > 36 synkronkompensatorer (10 800 MVA) eller > Ombyggnad av vattenkraftgeneratorer (16 500 MVA)

28 Svängmassa Reducera största bortfallet > Reduktion av den största produktionsanläggningen > Reducerar konsekvensen av bortfallet > För att hantera det värsta fallet behövs vid 80 GWs > En reduktion på 700 MW > Medför att maximala aggregatstorleken blir 900 MW

29 Svängmassa Syntetisk svängmassa > = Mycket snabbt frekvenssvar inmatning av aktiv effekt > Produktion bakom omformare > Vindkraft > HVDC-anläggningar > Energilager > Finns inte i drift idag > Är de tillräckligt snabba? > Hur stor uthållighet?

30 Systemtjänster (Spänningsreglering, frekvensreglering, svängmassa) > Behöver få ett ökat fokus > Ökade krav bör ställas på den icke planerbara produktionen > Beroendet av produktionsanläggningarna minskar > Aktiviteter och arbeten pågår, på Svenska kraftnät och i det nordiska samarbetet

31 Flexibilitet en framgångsfaktor > Behovet inte kritiskt idag vattenkraften > Men viktigt för att hantera förändringarna i framtiden kärnkraften och vindkraften

32 Flexibilitet > Flexibilitet i produktion, förbrukning och nät > Idag finns inga incitament för flexibla resurser > Flexibilitet behöver få ett värde

33 Flexibilitet i produktion > Vattenkraften fortsatt viktig > Skapa förutsättningar på marknaden för små aktörer > Utreda incitament för produktionsresurser att vara flexibla

34 Flexibilitet i förbrukning > Öppna marknaden för nya aktörer som aggregatorer > Marknadsdesign och produkter måste anpassas > Informationsbehov finns fortfarande för behovet och affärsmöjligheter

35 Flexibilitet i nät > Optimal kapacitet > Energilager > Inte i näten > Tillföra systemnytta > Nätkomponenter som skapar förutsättningar för flexibel drift

36 Ett fortsatt robust elsystem Vill vi ha ett lika robust elsystem i framtiden måste elsystemets behov prioriteras