Aktiva hus i smarta elnät Ralf Späth, Välkommen till det hållbara samhället
Framtida nät Traditionella nät Elnät i förändring Från traditionella till framtida nät Centraliserad kraftgenerering Envägs kraftflöde Kraftgenerering följer belastning Drift baserad på historisk erfarenhet Begränsad tillgång till elnäten för nya kraftproducenter Förbrukarledet kommer aktivt delta i balansen Det kan bara ske genom att skapa ekonomiska incitament Centraliserad och distribuerad kraftgenerering Konsumenter blir även producenter Flervägs kraftflöde Intermittent förnybar kraftgenerering Belastning anpassad till produktionen Drift baserad mer på realtidsinformation May 7, 2012 Slide 3
Motiven för att utveckla platsen för smarta elnät Största drivkraften är miljön May 7, 2012 Slide 4
Integration av förnyelsebara energikällor Utmaning: Tillgång till utsläppsfri balanskraft Vindkraft och solenergi kräver mer balanskraft Konsumtion Produktion Källa: SvK May 7, 2012 Slide 5
Smarta elnät ger balans genom sammankopplade nät och integrerade aktiva konsumenter Planeringsmål för Sverige Vind 30 TWh, 12 000 MW Jämfört med Vatten Kärnkraft 16 000 MW 9 000 MW Utmaning att balansera intermittent 12 000 MW vindkraft? MWh/h 30000 25000 20000 15000 10000 5000 + Import / - Export Vattenkraft Vindkraft Värmekraft Kärnkraft Elavändning 0-5000 Balanskontroll från produktions- och/eller konsumtionssida -10000 Tor Fre Lör Sön Mån Tis Ons Source: SvK Sweden May 7, 2012 Slide 6
Byggnader, en stor del av vår totala energiförbrukning Bostäder och service står för 39% av den slutliga energianvändningen. Det motsvarade 149 TWh 2009. Bostäder och service använder mest el drygt 73 TWh vilket utgör ca. 50% av den slutliga energianvändningen i sektorn. Byggnader Transport Industri May 7, 2012 Slide 7 Källa: Energimyndigheten Energikunskap.s... / FAKTABASEN / Energi i Sverig... / Energianvänd...
Smarta elnät möjliggör för en integrerad "prosumer att köpa/sälja på mest gynnsamma spotpriset 200,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 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 Källa: Nordpool 1 dygn vecka 06, 2012 May 7, 2012 Slide 8
Politisk avsikt att stärka konsumentens ställning på elmarknaden - att köpa/sälja på mest gynnsamma tillfälle (pris och utsläpp) Huvudsakliga innehåll: Ny marknad för tjänster och produkter som riktade mot konsumenternas elförbrukning möjliggörs Genom timmätning ökar möjligheten för elkonsument att Minska total elförbrukning Ändra förbrukningsmönster Status: Regering proposition överlämnad till riksdagen 15 mars 2012 Bidrar till lägre effekt uttag under kritiska perioder vilket medför Lägre elpris Mer effektivt resursutnyttjande Elkonsument ges möjlighet att ingå avtal för timmätning utan mer kostnad från 1 oktober 2012 May 7, 2012 Slide 9
Stockholm Royal Seaport Ett framväxande miljöprofilsområde och ett internationellt showcase Vision Royal Seaport En hållbar stad i världsklass Målsättningar År 2030 är Royal Seaport helt fossilfri År 2020 CO2-utsläpp under 1,5 ton per person Fokusområden Effektiv energianvändning Miljöeffektiva transporter Lokal återvinning Livsstil May 7, 2012 Slide 11
Aktiva hus i Norra Djurgårdsstaden Partnerskap och demonstration Partners Synlighet May 7, 2012 Slide 12
Det aktiva huset i det smarta elnätet
Det aktiva huset i det smarta elnätet Ett Aktivt hus är INTE att förväxla med ett smart hus eller intelligent hus, som då avser ett hus med fastighetsautomation begränsat till själva fastigheten Ett Aktivt hus är en fastighet som: Är en aktiv del av ett smart elnät, där huset fördelar förbrukningen optimalt efter eltillgången i nätet. Huset kan alltså ta egna (aktiva) beslut Har mätning av aktuell förbrukning, i hela eller delar av fastigheten. Mätningen är också synliggjord för fastighetsägaren Har energieffektiva lösningar för HVAC och belysning Har intelligenta automationslösningar (KNX) May 7, 2012 Slide 14
Användning av hushållsel Hushållsel uppgår till cirka 5% av den totala mängd energi som användes i Sverige 2006 (22,1 TWh av totalt 403 TWh) (Energimyndigheten 2007) May 7, 2012 Slide 15
Användning av hushållsel 2020 Förändringar i användningen av hushållsel går i diametralt motsatt riktning till det allmänna målet att minska energianvändningen med 20% till 2020 May 7, 2012 Slide 16
Användning av hushållsel Eldrivna fordon som i stor utsträckning kommer att laddas hemma kommer avsevärt att öka elanvändningen i bostadshus. May 7, 2012 Slide 17
Användning av hushållsel: Beräknad konsumtion av utrustning under 24 timmar Modellerade genomsnittliga lastkurvor för dellaster per hushåll, jämförda med uppmätta lastkurvor från Energimyndighetens mätstudie. Kategorierna är (A) Kyl och frys, (B) Belysning, (C) Matlagning, (D) Diskmaskin, (E) Tvätt och tork, (F) TV, VCR, DVD, (G) Dator, (H) Stereo, (I) Övrigt. May 7, 2012 Slide 18 Kontrollerbara laster
Det aktiva huset i det smarta elnätet Paradigmskifte inom fastighetsinstallation May 7, 2012 Slide 19
Det aktiva huset i det smarta elnätet Paradigmskifte inom fastighetsinstallation SMART GRID May 7, 2012 Slide 20
Det aktiva huset i ett smart elnät När använda, lagra, eller sälja elektricitet? Micro CHP, bränsleceller Solceller, vindkraft Laddhybrid eller elfordon Fasta batteri, värme och kyllager Belysning, underhållning, datorer, kommunikation, matlagning, etc. Vattenuppvärmning, uppvärmning, Kyl och frys, tvätt, tork, disk, AC, etc. Icke förnyelsebar generering Förnyelsebar generering Mobila energilager Fasta energilager Icke styrbara laster Styrbara laster Bostad/ Fastighet A Nät/tredjepartsaktör B Nätägare Tredjeparts -aktör B Med distribuerad generering, lokala energilager och styrbara laster kommer konsumenten ha stora möjligheter att påverka kraftförsörjningen beroende på när han skall använda, lagra, eller sälja kraft tillbaka till nätet med avseende på aktuell förbrukning, prognostiserade nätförhållanden, elpriser, och väder. Den höga graden av repetitiva beslut med många beslutsunderlag av framtida förhållanden, skulle vara betungande för konsumenten om det inte finns en lättanvänd, automatiserad HEMS som underlättar besluten för den enskilda konsumenten. May 7, 2012 Slide 21
Fastigheten i ett smart elnät Energy Service Interface, ESI Energy Services Interface
Fastigheten i ett smart elnät Energy Service Interface, ESI ESI:n kompletterar fastighetens automationssystem som idag används för komfort- och säkerhetsstyrning och möjliggör för konsumenten : Att integrera lokal generering Att optimera energianvändningen och kostnader med bibehållen önskad komfortnivå Samt erbjuder nätkontrolltjänster för nätägaren May 7, 2012 Slide 23
Det aktiva huset i det smarta elnätet Styrning med elpris May 7, 2012 Slide 24
Det aktiva huset i det smarta elnätet Produkter och system för demand response Hemautomation Visualisering Externa System Demand Responsesystem Demand Response Communication Server ABB Electrolux Smarta vitvaror ABB Energy Services Interface Router ABB Undermätning för Demand Response och visualisering ABB Solcellssystem ABB ABB Batterisystem Elbilsladdning May 7, 2012 Slide 25
Norra Djurgårdsstaden Det aktiva huset Dimmer God natt-knapp Debiteringsmätare Styrda VU Brytare EC Smart tork Smart tvättmaskin Smart disk Scenario Energimätare och ESI Hemma / Borta May 7, 2012 Slide 26
Framtidslägenheten Miljonprogram med hjärna och hjärta May 7, 2012 Slide 27
Framtidslägenheten Miljonprogram med hjärna och hjärta TV4 VLT SABO Voltimum Affärsliv Hemhyra Ny Teknik Energi & Miljö Byggindustrin Västerås tidning Eskilstunakuriren Fastighet och Borätt Volt (Elektroskandia) Byggfakta/Projektnytt NonStop (Mälarenergi) May 7, 2012 Slide 28
Aktiva huset Live Demo May 7, 2012 Slide 29
Tack! Ralf Späth ralf.spath@se.abb.com May 7, 2012 Slide 30