Когда сети становятся умными Клаес Ритофт Старший вице-президент АББ
реклама
Когда сети становятся умными Клаес Ритофт Старший вице-президент АББ IV Всемирный Форум по регулированию энергетики Афины, Греция 18 – 21октября, 2009 года Потребление электроэнергии увеличится вдвое к 2030 году Electricity Generation 40'000 40,000 in TWh Тераватт-час (ТВт-ч) 35'000 30'000 30,000 25'000 20,000 20'000 15'000 10'000 10,000 5'000 0 1990 1990 2004 2004 2015 2015 Рост уровня потребления электроэнергии в год 2006-30 в % 2030 2030 18'000 Japan 15'000 OECD Europe 12'000 North America • Коэффициент среднего годового прироста в мире 2.5 % • Наивысший коэффициент прироста в Азии 4.5 % • Китай потребит больше США до 2015 года Потребление электроэнергии в кВт/ч на человека 9'000 Brazil 6'000 Middle East В среднем по миру: 3,240 3'000 China Источник: МЭА 1% 2% 3% 4% 5% US A Ja pa n Ru ss Ge i a r So man y ut h Af ric a Bu l ga ria M al a ys ia Ch i na Br az il Ira q Al ge ri a In di a 0% Ca na da 0 India Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Ежегодный объем выбросов CO2 в Гигатоннах Вопросы, касающиеся изменения климата нужно решать 550* Сценарий 550 policy scenario 45 450* Сценарий 450 policy scenario 40 9% 14% 35 23% 30 54% Атомная энергия Технологии улавливания и удержания CO2 Возобновляемые источники энергии Эффективное использование энергии 25 * Концентрация concentration в атмосфере in the atmosphere мг/м3 20 2005 2010 Reference сценарий Обычный scenario 2015 2020 550 policy scenario Сценарий 550 2025 2030 Источник МЭА 2008 450 policy scenario Сценарий 450 Эффективное использование энергии и возобновляемая энергия могут обеспечить выполнение 80 процентов запланированного сокращения выбросов СО2 Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Грядут кардинальные изменения в системе энергоснабжения Выработка большего количества возобновляемой энергии Эффективное использование энергии Распределенная и нерегулярная генерация Ожидается что ценообразование для потребителя будет содействовать развитию управления спросом Оказывают влияние на стабильность и эффективность сетей Сети будущего будут отличаться от своих предшественников Они будут открыты для всех видов и размеров технологий генерации Потребитель выступает в качестве сетевого оператора Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Сети будущего Традиционные сети Эволюция дизайна сети от традиционного к сетям будущего • • • • • • • • • • • Централизованная генерация энергии Однонаправленный поток энергии Генерация соответствует количеству потребляемой энергии Работа основывается на историческом опыте Ограниченный доступ к сети для новых производителей Централизованная и распределенная генерация Нерегулярная генерация возобновляемой энергии Потребители также становятся и производителями Многонаправленный поток энергии Объемы потребления адаптированы к объёмам производства Работа основывается на информации полученной в режиме реального времени Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Воздействие «Умных сетей» примеры сложностей Для генераторов: – Оптимизировать ‘вращающиеся ресурсы’ в соответствии с возросшим объёмом возобновляемых источников энергии Для служб, занимающихся передачей энергии: – Поддерживать стабильность сети с учетом возросшего объёма возобновляемых источников энергии – Сократить потери при передаче энергии Для служб, занимающихся распределением энергии: – Поддержка механической целостности системы с учетом возросшего объёма возобновляемых источников энергии – Регулирование спроса и информации о ценах в режиме реального времени – Сократить потери при распределении энергии Для потребителей: – Оптимизировать потребление энергии – бытовая автоматизация (вкл. солнечные батареи, двигатели,….) Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Воздействие «Умных сетей» примеры сложностей Источник : Statnett Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Уравновешивание потребности в большем количестве энергии в учётом меньшего воздействия на климат Соединение сетей Интеграция возобновляемых источников энергии Регулирование спроса Автомобили с гибридной силовой установкой Контроль потока энергии Больше мощности Ключевые инструменты реализации: Информационно-контрольные технологии Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Регулирование спроса Операторы распределительной сети Сетевое управление (Центр управления) Потребитель Двусторонняя связь Система регулирования бытового потребления энергии Электрическое соединение • Обслуживание и взаимодействие с потребителями • Улучшенное регулирование электрической нагрузки • Повышенная надежность Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Пример проектов SmartGrid от АББ BorWin 1 Связь сети прибрежный ветровых установок высокого напряжения на постоянном токе, Германия -Снижает выбросы CO2 на ~1.5 миллионов тонн в год путём замены на производство органического топлива Линия высокого напряжения на постоянном токе протяженностью 2000 км используемая для соединения с местом выработки гидро мощностей, Китай -93% эффективности -Экономия в противовес линии переменного тока, достаточной для обеспечения мощностью более 1 миллиона потребителей в Китае Фотовольтаническая солнечная установка в Испании - Вырабатывает 2.2 ГигаВт в год, вытесняет 2,200 тонн выбросов ПГ в год Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Сценарий будущего: Солнечная энергия из Сахары Площадь Сахары 9 миллионов км2 Область необходимая для производства электроэнергии для всей Европы 18 000 км2 Область необходимая для производства электроэнергии для всего мира 650 000 км2 Связь обширной территории, на которой энергия вырабатывается за счёт солнца, например пустыни, с удаленными энергоузлами посредством эффективной системы передачи энергии, например при помощи линии высокого напряжения на постоянном токе Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года Имеет ли смысл делать умные сети? Без умных сетей С умными сетями < 13% внедрения различных возобновляемых источников энергии >30% внедрения различных возобновляемых источников энергии Регулирование 5% спроса Регулирование 15% спроса В сети используется <1% энергии, вырабатываемой потребителем В сети используется 10% энергии, вырабатываемой потребителем Использование 47% активов генерируемой энергии Использование 90% активов генерируемой энергии Использования 50% активов передаваемой энергии Использования 80% активов передаваемой энергии Использование 30% активов распределяемой энергии Использование 80% активов распределяемой энергии Источник: DoE and NETL Клаес Ритофт – IV Всемирный Форум по регулированию энергетики– Афины, Греция - 18-21 октября, 2009 года
