KONCEPT PRIHODNJEGA INOVATIVNEGA ENERGETSKEGA OMREŽJA

Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

KONCEPT PRIHODNJEGA INOVATIVNEGA ENERGETSKEGA

OMREŽJAS POUDARKOM NA ELEKTROENERGETSKIH OMREŽJIH

Krešimir BAKIČSlovensko združenje elektroenergetikov CIGRE – CIRED

Elektro Slovenija (ELES)

Načrt predstavitve

»Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

2

1. Zahteve in pričakovanja2. Vizija energetskih središč (hubi)3. Nova arhitektura električnih omrežij4. Razpoložljive in nove tehnologije5. Potrebne raziskave in sredstva6. Izzivi za Slovenijo7. Zaključki in izhodišča za razpravo


31. Zahteve in pričakovanja

Svetovni pogled na razvoj energetikeSvetovna oskrba s primarno energijo 2009• Več kot 80% oskrbe iz fosilnih goriv povzroča tveganja

• Klimatskih sprememb (naraščanje emisij CO2)• Sigurnosti oskrbe (konice oskrbe naftnega trga)• Visokih porastov cen energije.

Podatki svetovne porabe primarne energije 2006Fosilna goriva (111 150 TWh oz. 82%)

Premog 3.1 GTep (36 270 TWh)

Nafta 4.0 GTep (46 800 TWh)

Plin 2.4 GTep (28 080 TWh)

Nefosilna goriva (25 270 TWh oz. 18%)

Nuklear 0.7 GTep (8 190 TWh)

Hidro 0.26 GTep (3 040 TWh)

Obnovljivi 1.2 GTep (14 040 TWh)

Skupaj 11.7 GTep ali 136 890 TWh Vir: IEA


41. Zahteve in pričakovanja - nadaljevanje

Svetovni pogled na razvoj energetikePričakovanja porabe po scenariju BAU 2030

Alternativni scenarij za 2030

Fosilna goriva (169 650 TWh oz. 82%) +52%


Nafta 5.6 GTep (65 520 TWh)

Plin 3.9 Gtep (45 630 TWh)




Obnovljivi 1.9 Gtep (22 230 TWh)

Fosilna goriva (111 150 TWh oz. 76%)


Nafta 4.9 GTep (57 330TWh)

Plin 3.4 Gtep (39 780TWh)

Skupaj: 207 090 TWh ali 17.7 GTep

Skupaj: 183 690 TWh ali 15.7 GTep

+48%




Obnovljivi 2.2 Gtep (25 740 TWh)

+ 50%

+ 34%Vir: IEA


51. Zahteve in pričakovanja-nad

Svetovni pogled na razvoj energetikeZa dosego omenjenih ciljev svet potrebuje• Nizko karbonske energetske vire• Mnogo boljšo energetsko učinkovitostIn pri tem bo igrala najpomembnejšo vlogo električna energija, ki jo

je možno proizvesti iz nizko karbonskih virov. Na porabniški strani je električna energija tista, ki omogoča najučinkovitejšo energetsko rabo.

primeri• Uporaba električne energije pri transportu (električni avtomobili

in hibridni plug-in avtomobili)• Za ogrevanje in hlajenje v zgradbah se bo več in več uporabljala

toplotna črpalka


61. Zahteve in pričakovanja- nadaljev.

Svetovni pogled na razvoj energetikeSvetovna proizvodnja električne energije

Premog 40%

Nafta 6 %

Plin 20%

Nuklearna 16%

Hidro 16%

Obnovljivi 2 %

Premog 35%

Nafta 2 %

Plin 20%

Nuklearna 15%

Hidro 18%

Obnovljivi 10%

Leto 2005 – 15 000 TWh Leto 2030 – 30 000 TWh

66%

34%

57%

43%

Tako drastična sprememba elektroenergetskih sistemov zahteva

MOČEN RAZVOJ ENERGETSKIH OMREŽIJ


71. Zahteve in pričakovanja- nadaljev.

Zakaj potrebujemo novi koncept omrežij?- Da omogočimo vključitev številnih obnovljivih virov (veter, solarni viri, …), ki so po

naravi intermitentni,- Da se poveča sigurnost oskrbe z omogočanjem medsebojne pomoči sosednjih

sistemov,- Da se dosežejo boljše ekonomske in okoljske značilnosti energetskih sistemov

In kaj to pomeni za VN električno omrežje? - Razširitev interkonekcij ; Mediteranski obroč; povezava UCTE z Rusijo,- Razvoj UVN omrežja t.i. supergrid za transport e na velike razdalje,- Za boljše izkoriščanje obstoječih omrežij,- Za vključitev več kabelskih povezav naobmočjih, ki so okoljsko bolj občutljiva.

In kakšne tehnologije?- UHV AC prenosi, UHV DC prenosi,- Hibridni prenosi AC+DC,- GIL, supraprevodni vodi,- Inteligentna omrežja (od centrov vodenja

do končnih odjemalcev)


82. Vizija energetskih središč (hubi)

Koncept energetskih središč• Kako razviti omrežja brez omejitev?

Koncept vizije novih omrežij sloni na 2-eh ključnih elementih:

1.KONVERTORJI in SHRANJEVALNIKI energije so integrirani v t.i. Energetske hube, ki se napajajo iz različnih energetskih virov in tudi oskrbujejo odjemalce z različnimi viri,

2.KOMBINIRANI PRENOS energetskih nosilcev v eni napravi (energetski interkonektor)


92. Vizija energetskih središč (hubi)

Greenfield pristop• Model energetskih središč

Elektrika in vodik se prenašata v skupnem podzemnem prenosu. Analize kažejo na izboljšanje sistema glede okolja, cene, zanesljivosti oskrbe in tudi drugih vidikov.


103. Nova arhitektura električnih omrežij

EfficientBuildingSystemsUtility

Communications

DynamicSystemsControl

DataManagement

DistributionOperations

DistributedGenerationand Storage

Plug-In Hybrids

SmartEnd-UseDevices

ControlInterface

AdvancedMetering

Consumer Portaland Building EMS

Internet Renewables

PV

• Thermostat receivesday-ahead hourlyprices

• Consumer sets upperand lower limits

• Thermostat “learns”thermal, consumerand weather impacts


114. Razpoložljive in nove tehnologije

Razvoj novih tehnologij zlasti na področju energetske elektronike ij informacijskih tehnologij odpirajo nove možnosti razvoja celotne energetike. Mnoge on teh tehnologij zahtevajo dodatne raziskave, razvoj, testiranja.

1. NOVI MATERIALI, za vodnike in tudi druge elemente sistema,

2. Supraprevodni elementi (HTS) lahko naredijo revolucijo v energetiki,

3. Shranjevalniki el. Energije,

4. IT , senzorji, tehnike vodenja,

5. Tehnologije razpršenih virov,

6. Napredne polprevodniške tehnologije (FACTS...)


125. Potrebne raziskave in sredstva

• Kot prvo je potrebno ustanoviti na nivoju države posebni oddelek/agencijo za razvoj inteligenčnih omrežij,

• Poskrbeti za zadostno število tehničnih kadrov – energetsko, informacijsko komunikacijskih specializacij,

• Lansirati prve projekte slovenske platforme Smart grida; pri tem je potrebno čim bolj vključiti slovensko industrijo in tehnološke parke,

• Skupaj z regulatorjem definirati potrebna sredstva in kriterije ter pričakovane dodane vrednosti v sistemu,

• Ocenjujem, da bi v Sloveniji za dodatnih 35 M Evrov letno namenjenih raziskavam, razvoju in uvajanju novih omrežnih tehnologij bistveno premaknili tehnološke meje inteligenčnih omrežij ter omogočili bližanje ciljem energetske politike EU.


136. Izzivi za Slovenijo

BER

TEŠ

NEK1-2

MAR

CIRPOD

OKR

DIVNG

ČE

ČE

MAD

HRV

AVS

ITA

VIZIJA SLOVENSKEGA 400 kV ELEKTROENERGETSKEGA OMREŽJA V LETU 2030

KONIČNA OBREMENITEV 3000 MW

1. Dograditev osnovne prenosne infrastrukture (vizija do 2030)

2. Modernizacija prenosnega in distribucijskega omrežja z novimi tehnologijami

3. Zgraditi lastno industrijo za inteligentna energetska omrežja.


147. Zaključki in izhodišča za razpravo

a. Svet je pred tretjo tehnološko revolucijo, katere vplivi bodo bistveno spremenil naš energetski sistem. Pri tem bodo igrale pomembno vlogo omrežne povezave.

b. Razvijajo se novi koncepti energetskih središč, ki slonijo na greenfield pristopu (gledanje 50 let v prihodnost)

c. Pri elektroenergetskih omrežjih se izdelujejo novi modeli in arhitekture povezovanj upoštevajoč nove tehnologije, ki bodo močno podprte z IKT in inteligenčnimi sistemi ter GIS, GPS, senzorji za različne aplikacije, itn

d. Smart grid naj bi postalo novo omrežje, ki bo povezovalo sistem od vira goriva do končnega uporabnika s pomočjo najmodernejše tehnologije, ki se bo prelevila iz elektro-mehanske v popolno digitalizirano opremo.



c) To omrežje bo omogočalo dvosmerno komunikacijo med odjemalcem in proizvajalcem energije.

d) Bodoči odjemalec na vseh napetostnih nivojih bo razpolagal z lastnimi energetskimi viri (npr. sonce, veter, energetska umetna drevesa ti. Solarna drevesa, ki bodo s pomočjo nano tehnologije izkoriščala fotovoltaične, termovoltaične in piezovoltaične efekte in jih pretvarjala v električno energijo, itn).

e) Pri razvoju novih omrežjih bo meja med distribucijo in prenosom bolj zabrisana. Nova omrežja bodo omogočala bistveno povečanje koriščenja obnovljivih in razpršenih virov električne energije, uporabo novih tehnologij shranjevanja električne energije, izboljšanje ekonomičnosti in zanesljivosti oskrbe z električno energijo.



f) V ozadju tega inovativnega razvoja je tudi veliko število novih delovnih mest. (Obama v svojem govoru o novi energetski politiki ZDA in graditvi prihodnosti z čisto energijo, govori o 5 milionov novih delovnih mest v naslednih 10-ih letih).

g) Zdi se, da Slovenija zamuja v novi tehnološki tekmi. Kako na državnem tako na podjetniškem nivoju pogrešamo nove organizacije in vizije.

h) Ocenjujem, da bi bilo potrebno za dosego zastavljenih mednarodnih ciljev do leta 2030, za omrežja, nameniti dodatnih vsaj 35 milijonov Evrov/letno za raziskave, razvoj in pilotske projekte (to je ca. 1promil BDP). Projekte bi bilo treba financirati iz javno-privatnih sredstev.

Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

Hvala za pozornost!

Documents

KONCEPT PRIHODNJEGA INOVATIVNEGA ENERGETSKEGA OMREŽJA