Paradigmaváltás
BMF IV. Energetikai Konferencia Budapest, 2009. november 17-én
BMF 2009
Tartalom ¾
Alaptendenciák
1)
Paradigmaváltás 1 DSM (SM/DR) DE Mikrohálózat
2)
3)
Paradigmaváltás 2 Ô Kibocsátás-csökkentés Ô Hatékonyságnövelés Hazai szimptóma z
(mit tehet(ne) az állam
2
BMF 2009
Alaptendenciák Még nagyobb energiaéhség (kis völgyidőszakkal)
Fő tendenciák - késésben ¾ Piacosodás - dereguláció z
z
liberalizálás, demonopolizálás, privatizálás vertikálisan integrált, centralizált közüzemi szisztéma >> versenypiac
¾ IT széleskörű alkalmazása z z
Forrás: IEA WEO 2008
információs forradalom vívmányai intelligens alkalmazások (irányítás, szabályozás, automatizálás)
3
BMF 2009
IEA WEO 2009
¾ WEO 450 szcenárió z
z
Kibocsátás-csökkentés (cap & trade, egyezmények) Technológiák (CCS)
4
BMF 2009
Követelmények és fő hajtóerők
SoS Energiahatékonyság DSM
Klímavédelem
Okos mérés CHP/DHC Elosztott termelés
Gazdaságosság
5
BMF 2009
McKinsey tanulmány 2008
6
BMF 2009
Befektetés az energiahatékonyságba
MGI: évi 170 milliárd USD beruházás megfelezné az igénynövekedést 7
BMF 2009
IEA
A vevő nem energiát akar (végső felhasználás), hanem szolgáltatásokat (hasznos energia) IEA 2004: USD 1 billió megtakarítás 10 billióból 2005-2030 között 8
BMF 2009
Time-of-Use IEA DSM Worldwide Survey XV.: •Zónaidős tarifa •Csúcsidőszaki árazás •Valós idejű árazás
9
BMF 2009
DSM definíció (IEA) A rendszer terhelését megváltoztató akciók, intézkedések széles köre, ideértve az alábbiakat: ¾Fogyasztóoldali energiahatékonysági intézkedések, φ korrekció ¾Igény szerinti terheléscsökkentés, megszakíthatóság ¾Tüzelőanyag-váltás ¾Elosztott termelés ¾Árösztönzés (zónaidők, terhelésfüggő tarifa) 10
BMF 2009
DSM – üzleti érdekeltség Szereplő
Csúcsterhelés
Termelő
NEM (határköltség miatt)
NEM (árbevétel-kiesés)
IGEN (ha a fenyeget az üzemzavar)
Lehetséges, bizonyos regionális szituációkban
Hálózatüzemeltető
IGEN (ha torlódást segít elkerülni
Lehetséges, bizonyos regionális szituációkban
Szolgáltató
IGEN (ha előnyös az aggregált terhelésére)
IGEN (főleg marketing eszköz)
RI
Terhelés szintje
11
BMF 2009
Red Eléctrica de España
Spanyolországban egyre érdekesebb feladat a terhelés kiegyenlítése – ennek ellenére 2009. XI. 8-ai rekord 12
BMF 2009
MVV Energie – Mannheim-Wallstadt
PV révén termelt helyi energia a napközbeni mosógép üzemeltetéshez 13
BMF 2009
SenterNovem okos mérése Kérdés A vevőt érdekli a Smart Metering?
Válasz NEM
A vevőt érdekli az energiatakarékosság?
TALÁN
A vevőt érdekli a villanyszámla csökkentése?
IGEN
Hollandia 2009-2014 között minden fogyasztót Smart Meter-el lát el > European Smart Metering Alliance (2006/32 EK és 2009/72 EK irányelvek) 14
BMF 2009
Okos mérés
15
BMF 2009
Felosztott termelés Kogeneráció (CHP)
Megújuló
> 110 kV
Biomassza vegyes Nagy fűtőerőmű Nagyméretű
Nagy ipari cogen
Partmenti szél Nagy vízerőmű
60 - 110 kV
Geotermális
Elosztott
Közepes fűtőerőmű
Kis/törpe víz
Közepes ipari cogen
Szél
Kereskedelmi cogen
Hullám
Mikro cogen
Biomassza
10 - 60 kV
230/400 V
Napelem 16
Villamos
Fosszilis
Ipar
Elosztott termelés
Háztartás
BMF 2009
Gázturbina Gázmotor Mikroturbina Stirling motor Üzemanyagcella
Megújuló Vízerőmű Szélturbina Hullám/árapály Biomassza Napelem Geotermikus 100 W
1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10 MW 100 MW
17
BMF 2009
Források sokfélesége
Szivattyús tározós vízerőmű Úszó atomerőmű
TSO
Napelem/kollektor
Mikroturbina Hőszivattyú Hőlégmotor
Szélrotor
Gázmotor
Üzemanyagcella 18
BMF 2009
Smart Grid
Forrás: ABB 19
BMF 2009
Smart Grid - Microgrid ¾ Előzmény: z decentralizált termelés (alkooperációs erőművek) hálózatba illesztése „good citizen” elv alapján z Skót off-shore, USA IEEE Standard, Vaillant üzacellák, DGnet, dán kutatás 100 zónára
¾ Új korszak: z
Önszabályozó mikrozónák a VER részeiként
z
Folyamatos működés, akár sziget üzemmódban is
z
Önálló entitásként állnak a rendszerben 20
BMF 2009
Transzhálózatok
¾ Közép-Amerikától Délkelet-Ázsiáig …
z
SIEPAC: 1830 km 320 millió USD
¾ … és közöttük UCTE - PAO ЕЭС szinkronizálás, illetve Mediterranean Ring (Desertec) 21
BMF 2009
USA hálózat
Forrás: Edison Electric Institute, FERC, Black & Veatch
z
Átviteli hálózat és transzformátorok 70%a >25 év Megszakítók 60 %-a > 30 év
z
Átviteli hálózat 60%-a SCADA
z
Évente 150 milliárd USD kiesés miatti veszteség
z
Villamos energia aránya végső fogyasztásban nő: 40>50%
z
Digitális eszközök által igényelt szolgáltatási minőség: 10>30%
22
BMF 2009
Smart Grid hajtóerők USA és EU
„Bit for Iron”
CO2
z
Sürgőssé váló halasztott beruházások
z
Megújuló források és CHP rendszerbe illesztése
z
Szabályozói változások
z
Piaci kihívások (árak)
z
Tőkeigényes fejlesztéseket kiváltó olcsó IT megoldások
?
=
50-100 milliárd USD megtakarítás 20 év alatt (PNNL) 23
BMF 2009
Irányok, programok
z
NETL Modern Grid – 2008-ban 19+30 millió USD
z
Microgrids 4,5 millió EUR + More Microgrids 8 millió EUR
z
IntelliGrid, Smart Metering
z
FENIX 14,7 millió EUR (LVPP Iberdrola+EdF) 14,7 millió EUR
z
Obama Stimulus Package: Energy 43 bn → Smart Grid 4,5 bn USD (ARRA 2009)
z
FP7 Smart Metering (+vállalatok)
z
European SmartGrids
z
IEA ENARD (Networks Analysis R&D)
Szektor árbevételének 1‰-e K+F
Szektor árbevételének 1%-a K+F
24
BMF 2009
Hálózat korszerűsítése Hálózat
Jellemzők XX.
Interaktív, automatikus
IT
AI
XXI.
Elektromechanikai
Digitális
Centralizált termelés
Elosztott termelés
Sugaras topológia
Hálózatos topológia
Kézi helyreállítás
Félautomata rendszerhelyreállítás
Rendszerzavar érzéketlenség
Okos eszközök és funkciók ANN, fuzzy, ágensek Vészjelzés szűrés és feldolgozás Hibaanalízis, készülékdiagnosztika
Adaptív védelem
Kézi ellenőrzés
Távmonitor, önjavítás
Telefonos szükségintézkedés
Döntéstámogatási rendszerek
Korlátos áramláskontroll
Átfogó hálózatirányítás
Korlátozott árinfo
Teljes árinformáció
Csekély fogyasztói választék
Számos fogyasztói választék
Terhelés/ termelés előrejelzés/tervezés Kontingencia analízis Microgrid Portfolió kezelés, kereskedelmi platformok
25
BMF 2009
Energetikai „berlini fal”
TÁRSADALOM
- 1989
1989 -
Kulturálisszellemi szféra
Alkotó ember
Állami-jogipolitikai szféra
Állampolgár
Gazdasági szféra
Termelő/ fogyasztó
XXI.
a mik a n i d sos r á k o olgá Sz P : tás z álas v a i er rg dsz n Ene e vr lutí o v E
Ener g Forr iaválas z a da l mi f tás: Fog ejlőd yasz és tó
Jövő
Shell szcenárió
szell eme 26
BMF 2009
Power Choices
Bátorítani technológiai választék növelést (CCS, smart grid) Közúti közlekedés és helyiség-temperálás villamosítása Forrás: EURELECTRIC Power Choices 2009 (Pathways to carbon-neutral electricity in Europe by 2050)
27
BMF 2009
Komplex elemzés
A Deutsche Bank elemzése évszázadába léptünk (PHEV)
szerint
a
villamosenergia
Forrás: Marc Z. Jacobson, Energy & Environmental Science 2008
28
BMF 2009
Épületenergetika
¾ LBNL becslése (2000) globális energia felhasználás (387 EJ) megoszlásáról: z Mezőgazdaság 11 EJ z Közlekedés 87 EJ z Ipar 140 EJ z Épületek: 149 EJ EU-27-ben legnagyobb növekedési ráta a háztartási és szolgáltatás szegmenseké Forrás: EEA 2008
29
BMF 2009
Globális áram flow (Mtoe) Szén 1924
Olaj 298
Nukleáris 721 Víz 251 Bio + 128
Teljes primer bázis 4231
Földgáz 909
Termikus konverzió 2637
Önfogyasztás 94 Bruttó termelés 1574
T&D 137 Nettó termelés 1481
Nettó fogyasztás 1343 30
BMF 2009
Potenciál kiaknázása z
z z
1 042 mrd USD beruházás NPV = mínusz 180 mrd USD (20 év, 6%) 8 mrd tonna CO2 megtakarítás Ami ehhez kell: főleg az épületenergetikai szabványok kötelező előírása
Forrás: IEA, WBCSD
Potenciális példa: 0-10 kW DC-DC konverteres intelligens háztartási elosztás
31
BMF 2009
„Gyorsítósáv” javaslat – 2009 májusa
Kifizetett forrás: 285 mrd Ft = 3,24%
Lekötött forrás: 2 330 mrd Ft = 31,4%
Eltelt idő: 2 év 5 hónap = 34%
90-100 mrd Ft Felülvizsgálni KEOP 2009-10-es akciótervet és átcsoportosítani az 5. („Hatékony energiafelhasználás”) prioritásra
32
BMF 2009
Válságkezelés Autópálya építés
1 mrd Ft = 5-7 fő Tőkeigényes
Csatornázás
1 mrd Ft = 106 fő
Lakóházak felújítása
1 mrd Ft = 147 fő Élőmunka igényes
33
Köszönjük megtisztelő figyelmét !
