Smarta Elnät IVA Avd II 14 April 2010 Lars Nordström larsno@kth.se 1
Agenda Smarta elnät definition & historia Smarta elnät den ljusa framtiden Smarta elnät lite arbete återstårå 2
Definition(er) av Smarta elnät Smart Grid is an electricity network that can cost intelligently efficiently integrate the behaviour and actions of all users connected to it generators, consumers and those that do both in order to ensure economically efficient, sustainable power system with low losses and high levels of quality and security of supply and safety. European Technology Platform The integration of kw and kbit M. Jimenez-Sanchez, DG ENERGY Wit n. intellect; reason; cleverness; sharpness; one who is sharp kwit L. Nordström, KTH 3
Smarta elnät = IT + Elkraft 4
Exempel ur Sveriges långa Smartgrids historia TIDAS 1970 tal Total Integrerat DAtor System Integrerade applikationer för kraftsystemstyrning i Vattenfalls driftcentral Toppkap 1980 tal Laststyrning för att reducera effekttoppar Styrning av laster i Sydkraftsnät, besparingar på några 100 MW förutsågs 5
Möjligheter med Smartgrids Direkt kommunikation mellan kund och elproducent om priser och förbrukning Möjlighet att flytta förbrukning i tiden genom intelligent styrning Uppkoppling av el-apparater i hemmet ger intelligenta tjänster för laststyrning & information om förbrukning Integration av aktiva konsumenter som kan agera producenter Mervärdestjänster kopplade till energi och hushåll 6
Möjligt är inte tillräckligt BEA Systems, Inc. (Nasdaq: BEAS), the E-Commerce Transactions Company(TM), announced that Vattenfall, one of the largest energy companies in Europe, is using BEA's WebLogic product family of industry --leading e- commerce transaction servers, along with BEA components, to build an integrated network A network that supports both data and voice and/or different networking protocols for providing 'smart building' subscription services throughout Sweden. The services let customers remotely monitor their refrigerators, ovens, electricity it consumption and power mains status, t and control their burglar alarms and heating and air conditioning air conditioning, mechanical process for controlling the humidity, temperature, cleanliness, and circulation of air in buildings and rooms.. Vattenfall estimates that, before the end of next year, 150,000 Swedish households will be using the new services, and hopes to add 200,000 new customers a year en route to a customer base of one million households within five years. 7
Agenda Smarta elnät definition & historia Smarta elnät den ljusa framtiden Smarta elnät lite arbete återstårå 8
Så vad är egentligen nytt? Erfarenhet av avreglerad marknad Effektiviseringskrav på nätbolagen Affärsdrivna projekt Engagerade kunder Klimatmedvetenhet & vilja att bidra AMR är utrullat på gott och ont. Omställning av transportsektorn Elbilar, hybrid, plugin och/eller 100% batteri Ny produktion på väg in i systemet Vindkraft i stor skala - elcertifikat Kraftvärme & vind i distributionsnätet Räcker det? 9
Nödvändigt är inte tillräckligt 10
Aktiva Distributionsnät Nödvändigheten: Dubbelriktade flöden, ändrade krav på skydd & automation Affärsmöjligheten: Anslutningsavgifter g för produktion Tillförlitlighet 24 timmars kravet. Teknikutmaningar: Dynamiska skyddssystem Fjärrstyrda frånskiljare Striktare krav på mätning Distribuerade styrsystem 11
Balanstjänster Nödvändighet: Stora mängder variabel produktion med vindkraft. Produktionen följer inte lasten. Affärsmöjligheten: Handel på en balansmarknad Aggregering av små laster/lagring till styrbara kollektiv. Teknikutmaningar: Kommunikationssystem för styrsignaler Kostnadseffektiv automation 12
Energieffektivisering Nödvändigheten: Ökad energieffektivisering 20/20/20 målen Affärsmöjligheten: Hantering av stora förbrukar kollektiv Energitjänster Värmepumpar Teknikutmaningar Öppen & säker tillgång till data & mätning Kostnadseffektiv lagring av el 13
Så vad behöver göras? Smartgrids är inte grundforskning Smartgrids kräver systemkunnande Smartgrids kräver samarbete mellan många parter Smartgrids kräver nya marknadsmodeller Smartgrids kräver välutbildade och IT kompetenta elkrafttekniker Smartgrids kräver innovatörer och entreprenörer 14
Agenda Smarta elnät definition & historia Smarta elnät den ljusa framtiden Smarta elnät lite arbete återstårå 15
Innovation, Utbildning & Forskning För att: Möta kraven på mer output från forskningen i Europa. För att stärka Europas konkurrenskraft. För att effektivisera Europas forsknings & utbildningssystem Har European Institute of Innovation Technology inrättats EIT är inte ett projekt, utan en linjeorganisation med tematiska ansvarsområden kopplade till geografiska platser 16
STandUP & InnoEnergy STockholm & UPpsala Energy research Alliance Partner i InnoEnergy tillsammans med Vattenfall och ABB Koordineringsansvar för Smart Electricity Networks and Storage 17
IInnoEnergy E A world ld class l alliance lli off ttop European players 13 företag, företag 10 forskningsinstitut 13 uniersitet ~50% industriparter >50% av nyckel nyckelspelarna inom Europas energiforskning Inkluderar hela energisystemet Innehåller alla delar ur kunskapstriangeln u u s aps a ge 18
Sex tematiska noder 19
Innovation, Utbildning & Forskning Demonstrationsplatformar Pilotprojekt 60% av omfattningen Utbildning Master program Doktorandutbyte 30% av omfattningen Forskningsprojekt 10% av omfattningen 20
Demonstrations platformar Hydropower station Porjus STRI Microgrid & Interop lab Smartgrids lab @ KTH Royal Seaport Stockholm Wave power plant Vertical Wind power plant 21
Royal Seaport- Stockholm Stockholm o Royal Seaport is to become e a global showcase for sustainable urban development. With regards to Smartgrids, this means working with utilities and system developers to Set new standard for environmental friendly smart homes/building related to demand response, load control and automation Research and Development of new functions/products for optimization, control and diagnostics of grid operation together with market participants KTH involvement is at at two levels Follow-up of ecological profile & targets DER Operations Platform 22
Utbildning Erasmus Mundus Elit utbildningar med stipendier Tvärvetenskapligt Elkraft, IT & Affärer. Forskarskolor Doktorandprogram Internationellt utbyte Mobilitetsprogram 23
Smartgrids @ KTH 24
111 150 EIT i siffror Education for Projects for Innovation Innovation Innovation Infrastructure PhD students MSc students 304 349 389 208 545 485 420 315 Lighthouse Innodriver Thematic projects 4 4 26 27 5 34 5 5 38 38 9m 12m 12m 12m 12m 2010 2011 2012 2013 2014 Sources 1 st full year 110m National/ regional EU funding Other 8% 21% 15% 25% 31% Formal partners EIT grant 2010 2011 2012 2013 2014 Uses 1 st full year 110m Projects for Innovation 49% 28% 11% 12% Other Education for Innovation Innovation infrastructure 2010 2011 2012 2013 2014 Total KIC budget Thereof: Formal partners EIT 110m 135m 150m 156m 50m 2010 2011 2012 2013 2014 25
Avskedsord 1. Vi är smarta i Sverige, och har varit det länge 2. Vi har mest erfarenhet av avreglerad marknad 3. Vi har ett gott samarbetsklimat mellan industri, högskola och samhälle 4. EIT ger oss (industri & högskola) en genväg ut i Europa. 26
Tack! larsno@kth.sese 27