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



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

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

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion

Vilken påverkan har en ökad andel variabel elproduktion?:

KTH Sustainability Research Day 100 procent förnybar elproduktion: Från omöjligt till main stream

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

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

Korttidsplanering av. mängder vindkraft

Energiomställning i Sverige: 100% förnybart elsystem till 2040 måste vi vänta till 2040? Sustainable Innovation - Frukostseminarium 17 november 2016

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

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Energiomställning i Sverige: Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion Umeå Universitet 11 februari 2016

Kraftvärmens roll i framtidens energisystem. Per Ljung

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

Hur kan elmarknaden komma att utvecklas?

100% FÖRNYBART MED FJÄRRVÄRME OCH KRAFTVÄRME

Prisbildning på den nordiska elmarknaden

Vindkraftens roll i omställningen av energisystemet i Sverige

Eleffekt 100% förnybart SERO Årsmöte och Seminarium 2016 CCC Karlstad 22 april 2016

Till vem, till vad och hur mycket? Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik & Automation

El från förnybara källor. Den nya torktumlaren

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

KRAFTPRODUKTION SAMT ÖVERFÖRING AV EL Guy-Raymond Mondzo, ÅF

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

Kraftbalansen i Sverige under timmen med högst elförbrukning

Den svenska värmemarknaden

north european power perspectives

Konsekvenser av höjda kvotnivåer i elcertfikatsystemet på elmarknaden

Hur utvecklas vindbranschen i Sverige? Eric Birksten

Solenergi och vindkraft i energisystemet

Att ansluta en produktionsanläggning till elnätet

Energiledarkonferensen Så här ser elproduktionen ut 2030

Elsystemet en utblick

Prisbildning på elmarknader. EG2205 Föreläsning 3 4, vårterminen 2015 Mikael Amelin

Temasession 1: Nationell handlingsplan för smarta elnät

söndag den 11 maj 2014 Vindkraftverk

Det svenska energisystemet efter 2020 varför är en storskalig satsning på havsbaserad vindkraft önskvärd?

Förändrade roller på elmarknaden

Så påverkas energisystemet av en storskalig expansion av solel

Vindkraft. Sara Fogelström

Energirelaterad fordonsforskning 2016: Vätgas från el ur ett kraftnätsperspektiv

Vattenkraften i kraftsystemet

André Höglund Energimyndigheten Enheten för operativa styrmedel

Ett 100 procent förnybart elsystem till år 2040

Marknadsanalys av vindkraft

VÄLKOMNA! Julmingel för medlemmar i Skånes vindkraftsakademi och Solar Region Skåne

Studie av sannolikhet för hög elförbrukning, effektbrist, effektvärden och höga elpriser

Möjligheterna att balansera vindkraftens variationer

PM - Hur mycket baskraft behövs?

Vindkraftutbyggnad. Svensk Vindenergi Tomas Hallberg

När blir det elbrist i Europa och Sverige? Fredrik Dolff, Västra Götalandsregionen Staffan Jacobsson, Chalmers

Vindkraftprojekt Palsbo, Vaggeryds och Gislaveds kommun

100 % förnybar el i Sverige (och en del annat)

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

Ger vindkraften någon nytta?

Energiomställning i Sverige: Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion Umeå Universitet 17 december 2014

Elåret Diagram ur rapporten

Vindkraft. Sara Fogelström

Jenny Miltell, Smarta elnät ABB gör det möjligt

MJ1145-Energisystem VT 2015 Föreläsning om att hålla balans i elnät: L2-L3. Kraftsystemet = en lång cykel. Syftet med ett kraftsystem:

Elåret Diagram ur rapporten

Vindenergi. Holger & Samuel

Energiläget 2018 En översikt

Kompletteringsskrivning i EG2050/2C1118 Systemplanering, 14 april 2007, 18:00-20:00, seminarierummet

Seminarium om elsystemet

Sune Zander Brittedals Elnät ekonomisk förening. Ett medlemsägt företag med eldistribution, elproduktion med vattenkraft samt elhandel.

Vindkraftteknik F1. Disposition. Varför vindkraft

Vindkraftens utveckling

Reglering av ett framtida kraftsystem

Framtida prisskillnader mellan elområden

Lule älv Åtgärder som påverkar produktionen

POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN - FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

Hur främjas den lokala ekonomin av kooperativt ägd vindkraft? Lokalekonomidagarna, 5 maj 2014

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

VATTENKRAFTENS FÖRMÅGA ATT BALANSERA STORA MÄNGDER VINDKRAFT

Energiläget En översikt

Vindenheten, Lars Andersson

Energisäkerhetsaspekter på förnybar, distribuerad och intermittent elproduktion

Vattenkraften i ett framtida hållbart energisystem Innehåll Vattenkraften i Sverige (bakgrund) Framtida möjligheter

System planning, EG2050 introduction. Lennart Söder Professor in Electric Power Systems

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Elcertifikat återhämtning eller kollaps? Några slutsatser

Facit/Lösningsförslag till Tentamen (TEN1) TSFS11 Energitekniska System. 23:e Aug, 2014, kl

Utbyggnad av solel i Sverige - Möjligheter, utmaningar och systemeffekter

Framtida utmaningar i det svenska kraftsystemet

Vägval el en presentation och lägesrapport. Maria Sunér Fleming, Ordförande Arbetsgrupp Användning

Kommentarer till rapporten 100 procent förnybar elenergi år ? samt till repliker på denna. av Lennart Söder, KTH, Upplaga:

Behöver Finland en radikal energiomvälvning? Handelsgillet

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

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

100 procent förnybart, elcertifikat och havsbaserad vind

Kan baskraften möta utmaningarna på elmarknaden? - En rapport från ÅF

Behövs en omfattande vindkraftsutbyggnad i Sverige? Harry Frank. IVA och KVA. Harry Frank KVA maj /10/2014

INDUSTRINS ENERGIANVÄNDNING, VINDKRAFT, KÄRNKRAFTAVVECKLING OCH ELPRISERNA

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

Kjell Jansson VD, Svensk Energi

KRAFTLÄGET I NORDEN OCH SVERIGE

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Sveriges elsystem & smarta nät

Transkript:

Hur blåser vindarna Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter Power Väst - Chalmers, 5 september 2014 Lennart Söder Professor i Elektriska Energisystem, KTH

Vindkraft State of the art Kostnader: Skellefte Kraft har nyligen köpt kinesiska vindkraftverk till en kostnad av 45 öre/kwh. Konkurrens: Kärnkraftverket Hinkley i Storbritannien har en kostnad om ca 1 kr/kwh (garanterat pris i 35 år uppräknas med inflationen) Danmark: Vindkraft anses vara den billigaste energikällan. Elpriset i Norden: För närvarande mycket lägre (ca 35 öre/kwh) än kostnaden för nya kraftverk behov av någon form av stöd om nya kraftverk ska byggas. Elcertifikat: Sänker elpriset jämfört med om det inte fanns. Elcert-el går till svenska konsumenter (14,2%)

Identifierade vindkraftsprojekt i Sverige: Identifierade vindkrafts-projekt: 45000 MW ( 100 TWh/år) Dagens situation: Vattenkraft 16000 MW ( 65 TWh) Kärnkraft: 9000 MW ( 65 TWh) total of 25000 MW

Elsystem med 45 TWh vind: Vindkraft: 45 TWh, installerad effekt 18000 MW, max produktion: 17136 MW. Samma eller mindre täthet än vissa andra länder. Land Vindkraft [MW] Yta [km 2 ] Täthet MW/km 2 ca 2012 Danmark 3871 43093 0,0898 Tyskland 29060 356733 0,0815 Spanien 21674 504782 0,0429 Portugal 4083 92000 0,0444 Sverige 18000 (i denna studie) 449964 0,0400

Sverige: 2013: 8 % av energin Max 29% av effekten Vindkraft: andel av förbrukningen. (ej industriellt mottryck) SE1: 2013: 11 % av energin Max 37% av effekten SE2: 2013: 15 % av energin Max 50% av effekten SE3: 2013: 5 % av energin Max 20% av effekten SE4: 2013: 12 % av energin Max 57% av effekten

Syftet med ett kraftsystem 1. Se till att konsumenterna erhåller den efterfrågade effekten (t ex en 60 W-lampa), när de trycker på onknappen. Detta ska fungera oavsett om det är haveri i kraftverk, det blåser etc. =upprätthåll en balans mellan total produktion och total konsumtion. 2. Se till att konsumenter får en rimlig spänning, t ex ca 230 V, i vägguttaget. 3. Punkten 1-2 ska upprätthållas med rimlig tillförlitlighet. Denna är aldrig 100,000... procent, 4. Punkt 1-3 ska upprätthållas på ett ekonomiskt och hållbart sätt.

Utmaning i ett kraftsystem Upprätthåll balansen: Produktion = konsumtion El kan inte lagras! Exakt när en lampa tänds kommer någon generator leverera detta Exakt när ett kraftverk stoppar, så kommer motsvarande elkraft istället från något annat kraftverk.

Studie av nära 100% förnybart Sverige (el) Frågeställningar: Potential, Vad kan man göra, Vad får man plats med Tekniska möjligheter

Ny upplaga av rapport: 22 juni 2014 40% sol+vind Frågeställningar/ utmaningar: Var kommer vindkraften hamna? Klara låg vind! = topp-effekt Hantera hög vind = masströghet/spill Klara överföring = kapacitet och spänning http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchid=1&pid=diva2:727697

Behov av extra topp-effekt! Hög vind minska kraftvärmen

Års-behov av topp-effekt Kostnad för detta: ca 2 öre/kwh

Låg vind hög konsumtion Utmaningar: Ca 4800-5300 MW toppeffekt behövs 0,9-1,8 TWh. Isolerat Sverige, antag om gasturbiner. Kostnad ca 2 öre/kwh för konsumenter Andra lösningar finns 0,6-1,2 procent av total produktion. http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchid=1&pid=diva2:727697

Överskotts-situation (augusti) 16000 14000 12000 Consumption Hydro power Wind power Solar power CHP 10000 MWh/h 8000 6000 4000 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Consumption from 1 August to 10 August Ej OK: 83% gräns, min-vatten, min-kraftvärme

Överskotts-situation (augusti) 16000 14000 12000 Consumption Hydro power Wind power Solar power CHP 10000 MWh/h 8000 6000 4000 2000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Consumption from 1 August to 10 August Nu OK: 83% gräns, min-vatten, min-kraftvärme

Hög vind låg konsumtion Utmaningar: Upp till 8300 MW överskott/spill (1,3 TWh), 2% Isolerat Sverige, ingen export Visst överskott kan användas i fjärrvärmen Masströghet kan erhållas från vindkraft/gasturbiner. Rationellt att spilla en del http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchid=1&pid=diva2:727697

Vattenkraft: Varaktighets-kurva Min-nivå: 1875 MW: Behövs under 860 timmar Max-nivå: 12951 MW: Behövs under 765 timmar

Utmaningar gällande transmissions-nätet A. Spännings-stabilitet sätter överföringsgränser i Sverige B. Q-styrning viktigt C. Fler ledningar behövs, men låg nyttjandetid. D. Utmaning att identifiera framtida överförings-behov med mindre kärnkraft. E. Detaljerad simulering av vattenkraft tar 10 minuter per vecka.

Överföring Utmaningar: Ca 5000 MW snitt 1 Ca 8500 MW snitt 2 Ekonomisk dimensionering behövs! Spänningen måste hållas (även utan kärnkraft) http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?searchid=1&pid=diva2:727697

Överskotts -situation (augusti 1-10) Vindkrafts-produktion

Överskotts-situation (augusti 1-10)

Överskotts-situation (augusti 1-10)

Överförings-situation (jan 21 feb 1) Vindkrafts-produktion

Överförings-situation (jan 21 feb 1)

Överföring på årsbasis : idag 7000 MW

Om behov av överföring A. Öka produktion i mottagaränden (= värmekraft t ex gasturbiner) B. Gasturbiner finns; relativt liten energimängd. C. För ökad överföringskapacitet: Spännings-stabilitet SVC kan räcka (eller vindkraft!) D. Diskussion om att byta AC till DC E. Optimal utbyggnads-strategi intressant!