Miloš Pantoš, Robert Goloblees.fe.uni-lj.si/uploads/StratKonfSDH.pdf · 2016. 10. 28. · Univerza v Ljubljani Fakulteta za elektrotehniko Laboratorij za elektroenergetske sisteme

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Laboratorij za elektroenergetske sisteme

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis

Elektroenergetika na razpotju

Miloš Pantoš, Robert Golob

Strateška konferenca SDH za področje Energetika

Hotel Union, 28. 10. 2016

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoKazalo

1. del• Regulativa EU• Napovedi (poraba, proizvodnja, prenosno omrežje)• Razmere na trgih z električno energijo• Priložnosti za večje proizvajalce• Prihodnost prenosnih sistemov• Vloga distribucijskih omrežij

2. del• Globalizacija• Nove tehnologije• Digitalizacija• Energetsko državljanstvo• Izzivi pri upravljanju omrežij

Priporočila

Prvi delProf. dr. Miloš Pantoš

Regulativa EUUsmeritev, prednostne teme, cilji, strategije

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoDirektive EU

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoUsmeritev EU

• Diverzifikacija energetskih poti• Povezovanje ENTSO-E s sosednjimi sistemi

• Plinska omrežja

• Okrepitev zunanjih razsežnosti energetskega trga EU

• Izgradnja resnično vseevropskega integriranega energetskega trga• Predpogoj: zmogljiva elektroenergetska omrežja

• Okrepitev zunanjih razsežnosti energetskega trga EU

• Energetsko učinkovita Evropa• Učinkovita raba energija, energetska učinkovitost stavb, promet

• Energetski prihranki

• Krepitev moči potrošnikov ter doseganje najvišje ravni varnosti in zanesljivosti

• Okrepitev vodilne vloge Evrope na področju energetskih tehnologij in inovacij

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNekateri cilji energetske strategije

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: javno mnenje glede virov

Poraba električne energijeTrenutna poraba in napovedi za naprej

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPoraba EE v 2015

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoLetna rast porabe EE 2020-2025

Proizvodnja električne energijeTrenutne razmere, razvojni scenariji, OVE

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoProizvodnja EE v EU

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoProizvodnja OVE v EU

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoENTSO-E 2015

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNapoved proiz.

Analiza ENTSO-E• Rast proizvodnje 1 % do 2,5 %

na leto• Rast omrežja 1 % na leto• Rast porabe 1 %

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNapoved proiz.

Analiza ENTSO-E• Rast proizvodnje 1 % do 2,5 %

na leto• Rast omrežja 1 % na leto• Rast porabe 1 %

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNapoved OVE

• Zeleno: OVE• Vijolično: konvenc. viri

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: proizvodnja SE in VE v Nemčiji

Prenosni sistemiOmrežje ENTSO-E, razvojni scenariji

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoRazvoj evropskega prenosnega EES

• Desetletni razvojni načrt• Letna rast proizvodnje 1 % do 2,5 %

• Letna rast omrežja 1 %

• Letna rast porabe 1 %

• e-Highway2050• Dolgoročni načrti

• 5 scenarijev

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNatura 2000

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoe-Highway2050

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoe-Highway2050

Izzivi za konvencionalne virePrimerjava z OVE, trgovanje, sistemske storitve

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPomen konvencionalnih virov

• Zanesljivi viri• Visoka razpoložljivost

• Visoka predvidljivost

• Vztrajnostne mase (reg. frekvence)

• Sistemske storitve• Regulacija frekvence in moči

• Regulacija napetosti

• Pokrivanje odstopanj

• Zagon agregata brez zunanjega napajanja

• Vzpostavljanje sistema po razpadu

• Pokrivanje tehničnih izgub

• Razbremenjevanje omrežja

• Vodenje sistema v normalnih in motenih stanjih

Jan 07 Apr 07 Jul 07 Okt 07 Dec 07

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

Čas (četrtletja)

Mo

č (

kW

)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPosebnost OVE

• Razpršenost

• Visoka nerazpoložljivost

• Nepredvidljivost

• Prednostno dispečiranje0 2000 4000 6000 8000 10000

0

500

1000

1500

2000

2500

Čas [ure]

P [

kW

]

Jan 09 Apr 09 Jul 09 Okt 09 Jan 10 Apr 10 Jul 100

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Čas (četrtletja)

Mo

č (

kW

)

Čet Pet Sob Ned Pon Tor Sre0

2

4

6

8

10

12

14

Čas (dnevi)

Mo

č (

kW

)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: razpad ENTSO-E, 4. 11. 2006

• Ročni izklop voda• Prehod ladje po reki pod vodom

• Nepredvidena proizvodnja VE v Nemčiji

• Preobremenitev ostalih vodov

• Domino efekt

• Razpad sistema na 3 dele

• Neravnovesje v vseh delih

• Posledice v zahodnem delu • 15 mio gospodinjstev brez EE

• Izklop 19.000 MW

• Zagon dodatnih 16,400 MW

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: razpad ENTSO-E, 4. 11. 2006

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoVpliv OVE na cene EE

• OVE• Obvezen odjem

• Subvencionirana proizvodnja

• Nižje cene na trgu

• Občasno negativne cene

Količina (MWh/h)

Cen

a (E

UR

/MW

h)

Povpraševanje Ponudba

Ponudba + OVE

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoVpliv nepredvidenih dogodkov

45

47

49

51

53

55

57

59

61

63

65

1.3

.20

11

2.3

.20

11

3.3

.20

11

4.3

.20

11

5.3

.20

11

6.3

.20

11

7.3

.20

11

8.3

.20

11

9.3

.20

11

10

.3.2

01

11

1.3

.20

11

12

.3.2

01

11

3.3

.20

11

14

.3.2

01

11

5.3

.20

11

16

.3.2

01

11

7.3

.20

11

18

.3.2

01

11

9.3

.20

11

20

.3.2

01

12

1.3

.20

11

22

.3.2

01

12

3.3

.20

11

24

.3.2

01

12

5.3

.20

11

26

.3.2

01

12

7.3

.20

11

28

.3.2

01

12

9.3

.20

11

30

.3.2

01

13

1.3

.20

11

1.4

.20

11

2.4

.20

11

3.4

.20

11

4.4

.20

11

5.4

.20

11

6.4

.20

11

7.4

.20

11

8.4

.20

11

9.4

.20

11

10

.4.2

01

11

1.4

.20

11

12

.4.2

01

11

3.4

.20

11

14

.4.2

01

11

5.4

.20

11

16

.4.2

01

11

7.4

.20

11

18

.4.2

01

11

9.4

.20

11

20

.4.2

01

1

Ce

na

(EU

R/M

Wh

)

Mesečni futures za maj 2011 za pas

Nesreča na Japonskem

23 % skok

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

24.00

26.00

Maj 2011 Jun 2011 Jul 2011 Avg 2011 Sep 2011

Skok (

%)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoIzzivi za konvencionalne vire

• Povečanje konkurenčnosti• Zniževanje lastne cene z zmanjševanjem stroškov

• Zapiranje nekonkurenčnih enot

• Ohranjanje potrfelja

Količina (MWh/h)

Cen

a (E

UR

/MW

h)

Povpraševanje

Ponudba

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoIzzivi za konvencionalne vire

• Trgovanje• Pomembna prodaja lastne proizvodnje• Klasično trgovanje nedonosno

• Močna konkurenca, negativne marže• Vse manjše cenovne razlike med trgi

• Premik od dolgoročnih trgov proti kratkoročnim• Trg znotraj dneva, izravnalni trg

• Prihodnost: trg s sistemskimi storitvami• Vnovčenje zanesljivosti in fleksibilnosti proizvodnje• Prilagoditev na vse bolj dinamičen trg s sistemskimi storitvami• Ponujanje sistemskih storitev na sosednjih trgih

• Investicije• V nove tehnologije (OVE + shranjevalniki EE)• V elektrarne, pomembne za EES (sistemske storitve)

• Predpogoj: posluh in razumevanje regulatorja in oblikovalcev zakonodaje

Izzivi za prenosne in distribucijske sistemeZanesljivost EES, sistemske storitve

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoIzzivi za prenosne sisteme• Zagotavljanje zanesljive oskrbe

• Spremljanje razmer na strani proizvodnje• Obvezna zagotovitev zadovoljivih proizvodnih zmogljivosti za izvajanje sistemskih storitev

• Povezovanje s sosednjimi sistemi• Obvladovanje nihanj moči• Dostop do drugih virov• Čezmejno zagotavljanje sistemskih storitev• Razvoj skupnega trga z EE

• Prenos na višjih napetostnih nivojih

• Priključevanje OVE in mikro omrežij na prenosno omrežje

• Shranjevalniki EE • Obvladovanje nihanj moči• Zagotavljanje sistemskih storitev• Vozila na električni pogon

• Tehnično in ekonomsko učinkovito izvajanje ostalih dosedanjih nalog


Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoIzzivi za distribucijska omrežja

• Dosedanje naloge – regulirana dejavnost• Zagotavljanje zanesljive oskrbe odjemalcev

• Skrb za omrežje

• ….

• Pametni števci → nove funkcije vodenja• Ocenjevalnik stanja na distribuciji

• Prehod na krmilnike → vzpostavitev povratnih zank

• Vzpostavitev agregatorjev OVE in odjemalcev (angl. prosumer, virtual power plant)

• Sistemi za obvladovanje podatkov → administrator podatkov

• Sistemske storitve na nivoju distribucij → prihranki pri investicijah

• Ponujanje sistemskih storitev za SOPO→ dodatni prihodki


Drugi delProf. dr. Robert Golob

Globalizacija, nove tehnologije indigitalizacija

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoEnergetska tranzicija

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoGlobalizacija cenovnih trendov (vpliv na ceno energije v Sloveniji)

Slovenija (do 2000)

•cenovna razmerja v večini pogojena z notranjimi razmerami

•nafta edini pravi globalni energent

Evropa (2000-2010)

•odpiranje EU trgov

•širitev čezmejnega trgovanja

•razmah surovinskih trgov

Svet (2010 dalje)

•globalizacija cen premoga

•globalizacija cen zemeljskega plina (LNG)

•Močna soodvisnost cen električne energije v EU

•soodvisnost cen energentov

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoCenovni indeks cen surovin 1960-2016

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

19

60

M0

1

19

61

M0

4

19

62

M0

7

19

63

M1

0

19

65

M0

1

19

66

M0

4

19

67

M0

7

19

68

M1

0

19

70

M0

1

19

71

M0

4

19

72

M0

7

19

73

M1

0

19

75

M0

1

19

76

M0

4

19

77

M0

7

19

78

M1

0

19

80

M0

1

19

81

M0

4

19

82

M0

7

19

83

M1

0

19

85

M0

1

19

86

M0

4

19

87

M0

7

19

88

M1

0

19

90

M0

1

19

91

M0

4

19

92

M0

7

19

93

M1

0

19

95

M0

1

19

96

M0

4

19

97

M0

7

19

98

M1

0

20

00

M0

1

20

01

M0

4

20

02

M0

7

20

03

M1

0

20

05

M0

1

20

06

M0

4

20

07

M0

7

20

08

M1

0

20

10

M0

1

20

11

M0

4

20

12

M0

7

20

13

M1

0

20

15

M0

1

20

16

M0

4

World bank Commodity price index monthly nominal USD, 2010 = 100

Energy (oil 84%, gas 11%, coal 5%) Non-energy commodities

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: globalna primerjava cen ZP

Vir: Timera Energy

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer: Francija september 2016

+35% +30%

Francija, Cal17 base Nemčija, Cal17 base

+13%

Italija, Cal17 base

+10%

Madžarska, Cal17 base

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoVrednost delnice energetskih velikanov E.ON in RWE od 1.1.2008 do danes

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNovi E.ON in Konvenc. E.ON (Uniper)

51

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoReorganizacija RWE

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNove tehnologije

• Razvoj IKT

• Razpršena proizvodnja (OVE)

• Pametna omrežja

• Shranjevalniki energije• Črpalne hidroelektrarne

• Vztrajniki

• Baterije

• Električna vozila

• ….

• Električna vozila

Danes… …jutri!

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoKonkurenčnost novih tehnologij

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoTeh. razvoj omogoča proces digitalizacije

Vir: www.tieto.com

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoDigitalizacija v energetiki

Internet of everything

(IoE)

Everything as a service

World of ecosystems

Pričakovanja odjemalcev

Pospeševanje tehnologij

Inovacije

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPričakovanja odjem. spodbujajo nove inovac.

Odjemalci pričakujejo nove storitve

Vseprisotnost 24/7

Samopostrežnost

Zaupanje Decentralizacija

Energetsko državljanstvo

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoDržavljan in njegov dom prihodnosti

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoEnergetsko državljanstvo

• Gospodinjstva, mala in sredna podjetja, javne ustanove

• Premik iz potrošnika v aktivnega člana sistema:

Energetsko državljanstvo pomeni spremembo paradigme dojemanja energije naših državljanov.

Samooskrba(lastna proizvodnja električne energije)

Prilagodljivost odjema

(fleksibilnost)

Shranjevanje energije

(v času viškov)

Energetska učinkovitost

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoOcena potencialnega števila energetskihdržavljanov leta 2050 v EU

Vir: CE Delft, September 2016

Vseh gospodinjstev v EU je 220 mio.

Izzivi pri upravljanju omrežij

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoDistribucija električne energije (1)

Skupaj načrtovana vlaganja 2015 – 2024: 1,4 mrd EUR

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Primanjkljaj sredstev 334 mio EUR

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Struktura vlaganj v distribucijsko omrežje

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPametna omrežja (1)

• gradniki• IKT, GIS

• Razpršeni viri

• tehnologije• Napredno merjenje

• Upravljanje odjema, virtualne elektrarne

• Električna vozila, shranjevalniki

• koncepti• Načrtovanje, obratovanje, vodenje sistema

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



• 2012: Program razvoja pametnih omrežij (preko 120 projektov)

• 2013: Operativni načrt razvoja pametnih omrežij

• Glavna področja razvoja pametnih omrežij:• IKT

• Povečevanje spoznavnosti in vodljivosti omrežja

• Zaščita elementov

• Vodenje omrežja

• Aktivno vključevanje odjema

• Aktivno vključevanje proizvodnje

• Integracija sistemov

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis



Program razvoja pametnih omrežij: 322 mio EUR (od tega 87% izvedbeni projekti)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPametno merjenje

• Namen pametnega merjenja:• Dostopnost (odjemalcu ali ponudnikom storitev)

• Zajem podatkov (energija, tok, napetost…) z visoko pogostostjo

• Slovenija danes:• Slovenija v vrhu EU glede opremljenosti merilnih mest z naprednimi števci (40%)

• Dobavitelj prejme za vsakega gospodinjskega odjemalca:1. natanko 1 podatek/odčitek letno, 70% (navadni števci in pametni števci brez daljinskega odčitavanja)

2. natanko 12 podatkov/odčitkov letno, 30% (pametni števci z daljinskim odčitavanjem)

• „Dodatne storitve“ povezane s pametnim merjenjem so plačljive:1. Dnevno zagotavljanje merilnih podatkov o četrturni dinamiki odjema ali oddaje … 8,66 €/MM/mesec

2. Dodatno odčitavanje na zahtevo (daljinski odčitek) … 2,94 €/odčitek

• Posledica: vzpostavitev alternativnih metod zajema podatkov

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPrimer dobre prakse – Nizozemska (zakonsko predpisan izhod „P1“)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoNEDO – nac. demo projekt pametnih omrežij

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoDistribucija EE – EU razvojni projekti

• Elektro Celje• Upravljanje fleksibilnosti uporabnikov

• Elektro Primorska• Napredne komunikacije

• Elektro Gorenjska• Napredni sistemi upravljanja (ob povečanju razpršenih virov)

• Elektro Ljubljana• Električna mobilnost, fleksibilnost odjema

• Elektro Maribor• Električna mobilnost

Priporočila

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoRazvoj in organizacija tržnih dejavnosti

1. Vertikalno povezovanje proizvodnja-prodaja• Izkušnje kažejo, da je razlika v ceni znotraj celotne vertikale približno konstantna, pri

čemer je alokacija v obdobju visokih cen pretežno pri proizvajalcih, v obdobju nizkih cen pa pri dobaviteljih

• Zaradi obvladovanja cenovnih tveganj je spoj med proizvodnjo in dobavo električne energije naraven ščit

2. Vključevanje digitalizacije in energetskega državljanstva v strategije razvoja vertikalno povezanih družb

• Pobudo razvoja prevzame prodajni del

• Vključevanje sodobnih trendov v strategije razvoja, ki so podprte z dejanji, je edino zagotovilo za dolgoročni obstoj in uspešnost

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoRazvoj reguliranih dejavnosti spoudarkom na pametnih omrežjih

• Nujen ponoven premislek, kaj so pametna omrežja in kaj želimo z njimi doseči. Zastaviti je potrebno prenovljen koncept njihovega razvoja.

• Projekt NEDO je potrebno izkoristiti kot poligon, ki omogoča definicijo zgoraj navedenega prenovljenega koncepta ter njegovo verifikacijo v realnem svetu.

• Zaustavi se izvajanje obstoječega projekta uvedbe naprednega merilnega sistema

• Šele ko se koncept definira in potrdi, sledi identifikacija in alokacij vira sredstev ter izvedba investicij (tudi v napredno merjenje)

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoOrganizacija reguliranih dejavnosti

• Delovanje SODO se omeji izključno na informacijsko središče in skrb za podatke (data hub): podatki o merilnih mestih, proces menjave dobavitelja, pametno merjenje, ipd.

• Ker SODO ne sme biti neposredno vpleten v investicije v omrežje, je nosilec razvoja novih konceptov (zaradi novih trendov in inovativnih tehnologij, je potreben neobremenjen pogled)

• V EDP se vpelje pametna specializacija. Ker vsak EDP deluje na svojem razvojnem projektu, mora GIZ distribucij prevzeti pobudo za koordinacijo prenosa dobrih praks.

• Povezovanje družb: združitev družb SODO in Borzen v okviru družbe ELES

Un

iver

sita

s

Lab

acen

sis


Fakulteta za elektrotehnikoPoziv državnim inštitucijamVzpostavitev takojšnje koordinacije med inštitucijami:

Regulirane dejavnosti vpete v zgornji trikotnik. Če resnično želimo preskok k pametnimomrežjem, potem predlagamo vzpostavitev ožje operativne odločevalske ekipe, ki boskrbela za potrjevanje medsebojno usklajenih novih konceptov.

Ministrstvo (Vlada RS)

Agencija za energijoSDH

Documents

Miloš Pantoš, Robert Goloblees.fe.uni-lj.si/uploads/StratKonfSDH.pdf · 2016. 10. 28. · Univerza v Ljubljani Fakulteta za elektrotehniko Laboratorij za elektroenergetske sisteme