Energitransporter. Energimätning och datateknik

Energitransporter Energimätning och datateknik Föreläsning 2010 10 05 05 Janusz Wll Wollerstrand

Energitransporter var finns de? elenergi Kaffe?

Energitransporter mätning av elförbrukning Fjärravläsning Mekanisk kelmätare Källa: www.techtrade.se/sv/pwrmeter.asp

Energitransporter mätning av elförbrukning Presentation av förbrukning i W och kwh i PC Källa: www.techtrade.se/sv/pwrmeter.asp

Eldistributionsnät ~230 V segment

Nytt förslag sälja egen el men finns det lämpliga elmätare? Regeringen föreslår att det ska bli billigare och enklare att sälja el för den som har ett litet vindkraftverk på tomten eller solceller på taket. Men förslaget möts redan av kritik. utan nettodebitering blir det för krångligt och för små intäkter att försöka sälja (egenproducerad el) Nettodebitering finns exempelvis i de allra flesta staterna i USA varför skulle vi inte kunna genomföra det i Sverige?

Net Energy Metering in Hawaii

Energitransporter var finns de? elenergi värmevärde värme Kaffe? Termometer Flödesmätare Nivåmätare Ultraljud Radar Lastcell

Densitets / nivåmätning med gammaskanning Rörlig röntgen av en sluten behållare låter användaren bedöma: Fyllnadsgrad Densitet Driftstörningar Teknisk kondition

Energitransporter energibärare Kemisk energi i ett ämne Elektrisk potential Värmekapacitet hos ett ämne

Balansanalys Energitransporter validering i ett av kraftvärmeverk energibalansens hur ska mätningar de övervakas?

Balansanalys validering av energibalansens mätningar Man kan utnyttja loggad mätdata och kalibrerade mätningars noggrannhet för att estimera noggrannheten för de övriga mätningarna i balansen

Flödesmätare får gaser och vätskor Källa: http:// www.siemens.com

Flödesmätare får gaser och vätskor Källa: http:// www.pentronic.se

Flödesmätare får gaser och vätskor Källa: http://blogg.aftonbladet.se/29538 urban/2009/10/macken en svensk uppfinning

Flödesmätare får gaser och vätskor Källa: http://www.sikama.se/sika/filer/38.pdf

Flödesmätare får gaser och vätskor Källa: http:// www.pentronic.se

Fläktmätning i fält Källa: www.indmeas.fi

Pulshastighetsmetoden

Pulshastighetsmetoden Pulshastighetsmetoden kan tillämpas för flöden i rör. Metoden utförs så att en kort radioaktiv puls injiceras i flödet som skall kalibreras. Tiden det tar för pulsen att färdas en bestämd sträcka mäts med hjälp av strålningsdetektorer placerade på rörets yttre sida. Volymflödet fås som produkten av rörets inre diameter och den uppmätta tiden. På detta vis fås ett referensvärde som jämförs med flödesmätarens samtidiga värde. Kalibreringsresultatet fås som medeltalet av flera injicerade spårämnespulser. Metoden är standardiserad (ISO 2975/VIIför vätskor och BS 5857 2.4 för gaser). Pulshastighetsmetoden stör inte processen. Enligt ackreditionsbeslutet är den bästa möjliga noggrannheten för vätskor och gaser 0,5 %.

Temperaturmätning givare Temperaturgivare där resistans är beroende av temperaturen) kända under benämningarna Pt100 respektive Pt1000 Den bifilärlindade li d platinatråden Filmelement l har ett platinaskikt är till 80 procent fritt upphängd som anpassning för industriella fäst på ett substrat som bearbetat ger 100 eller 1000 tillämpningar. ohms resistans vid 0 C. Det finns även andra resistiva temperaturgivare, typ termistor

Temperaturmätning givare Temperaturgivare där temperaturgradienten längs hela kabellängden genererar EMK, s k termoelement Mindre långtidsstabila än Pt100 men klarar högre temperaturer

Temperaturmätning instrument Analog vs. digital analog förstärkare givare samt termoelement 0V vid 0 C analog / digital sifferrutor analog aog givare resistans oscillator räknare RC tidskonstant sifferrutor

Temperaturmätning instrument Dual slope voltmeter

Temperaturmätning givare Installationseffekter

Temperaturmätning givare IR termometrar

Mätutrusting krav på mätnoggranheten/kalibrering

noggrannhet - upplösning precision i - riktighet t utförande sannt värde x kalibrering statistik n = 1 n http://physics.nist.gov/cuu/uncertainty/ n( n 1) i= 1 x i n i= 1 u( x) = ( x i x ) 2

Mätutrusting krav på mätnoggranheten/kalibrering

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet energimätare för fjärrvärme Produktion Konsumtion Källa: http://www.danfoss.dk

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet energimätare för fjärrvärme Flödesmätare givare Flödesmätare givare Dykrör för temperaturgivare Flödesmätare elektronik Temperaturgivare Integreringsverk Källa: http://www.brunata.se

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet energimätare för fjärrvärme FJV fram FJV retur Källa: http://www.svenskfjarrvarme.se

Fjärravläsning / övervakning / kommunikation

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet översikt

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet Källa: www.metrima.se/index.php/sv/systems

Tillgång till mätdataströmmar gällande energiförbrukning i fastigheter Media, el, och energimätare blir i allt högre utsträckning fjärravlästa och således potentiellt elektroniskt tillgängliga. Energiprestanda baserade på uppmätt förbrukning kan förbättras genom tillgång till tidsseriedata rörande historisk förbrukning. Källa: Bygglogik.se (Anders Lindfors)

Övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet Källa: www.energilogic.se

Automatisk övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet varningssms Källa: Luleå Energi AB

Autmatisk övervakning av el, vatten och värmeförbrukning i en fastighet varningsmail Källa: Göteborg Energi AB

Energisystem i förändring

Energisystem i förändring Nyare energisystem har flera inmatningspunkter

Governor s Energy Summit West Virginia Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Changing World Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Does a Smart Grid Really Matter? Influence on: Without SG With SG variable renewables penetration < 13 % > 30 % demand response 5 % 15 % consumer generation used on the < 1 % 10 % grid generation asset utilization 47 % 90 % transmission asset utilization 50 % 80 % distribution asset utilization 30 % 80 % Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Smart Grid Characteristics Aktivt kundmedverkan Samordnade resurser Möjliggöra nya produkter Optimalt utnyttjande Elkvalité för datautrustning stabil återhämtning Förutse och regera på störningar Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Benefits of Transforming to Smart Grid Architecture (San Diego Example) flaskhalsar driftavbrott återstart Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Benefits of Transforming to Smart Grid Architecture (San Diego Example) Total Annual Benefits $141M System Benefits (20 years) Societal Benefits (20 years) $1,433M $1,396M Total Capital Cost $490M Annual O&M Cost $24M Drift & underhåll Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Direct Benefits Drift Tillgångar DG domestic generation PHEV plug-in hybrid electric vehicle Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Societal Benefits Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

Societal Benefits an example Källa: http://www.netl.doe.gov/moderngrid/

MGI's Principle Characteristics are part of their Smart Grid system vision for measuring success MGI = Modern Grid Initiative Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Smart Grid Networks for Information Exchange Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Smart Grid Conceptual Model Top Level Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

A Smart Grid Use Case Represented by a Path throughthe the Conceptual Model Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Markets Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Operations Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Service Provider Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Bulk Generation Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Transmission Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Distribution Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Overview of the Customer Domain Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Wide Area Situational Awareness Use Cases: Actors and Logical Interfaces Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Relating Use Cases, Requirements, and Standards Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Smart Grid Architecture Interoperability Framework Organizational: Policy, Business Objectives, Business Procedures Informational: Business Context, Semantic Understanding Technical: Syntactic Interoperability, Network Interoperability, Connectivity Cross-Cutting Issues: Security, Resource Identification, Time Synch, etc. Källa: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, prepared b EPRI

Vi behöver korrekt information

Men behöver vi så många protokoll?

Energitransporter Energimätning och datateknik Tack för Er uppmärksamhet!