Innovatív technológiák harmóniája
MET Hidrogén tagozat Szakmai nap Budapest, 2009. november 10-én
MET H2 Szakmai nap
Tartalom
Alaptendenciák
1)
Hajtóerık és irányok Energiahatékonyság Elosztott termelés DSM
2)
3)
Hálózatok trendjei Transzhálózatok Modernizált hagyományos Mikrohálózat Politika és jog
2
MET H2 Szakmai nap
Alaptendenciák Még nagyobb energiaéhség (kis völgyidıszakkal)
Fı tendenciák - késésben Piacosodás - dereguláció
liberalizálás, demonopolizálás, privatizálás vertikálisan integrált, centralizált közüzemi szisztéma >> versenypiac
IT széleskörő alkalmazása
Forrás: IEA WEO 2008
információs forradalom vívmányai intelligens alkalmazások (irányítás, szabályozás, automatizálás)
3
MET H2 Szakmai nap
IEA WEO 2009
WEO 450 szcenárió
Kibocsátás-csökkentés (cap & trade, egyezmények) Technológiák (CCS)
4
MET H2 Szakmai nap
Követelmények és fı hajtóerık
SoS Energiahatékonyság DSM
Klímavédelem
Okos mérés CHP/DHC Elosztott termelés
Gazdaságosság
5
MET H2 Szakmai nap
McKinsey tanulmány 2008
6
MET H2 Szakmai nap
Befektetés az energiahatékonyságba
MGI: évi 170 milliárd USD beruházás megfelezné az igénynövekedést 7
MET H2 Szakmai nap
IEA
A vevı nem energiát akar (végsı felhasználás), hanem szolgáltatásokat (hasznos energia) IEA 2004: USD 1 billió megtakarítás 10 billióból 2005-2030 között 8
MET H2 Szakmai nap
Time-of-Use IEA DSM Worldwide Survey XV.: •Zónaidıs tarifa •Csúcsidıszaki árazás •Valós idejő árazás
9
MET H2 Szakmai nap
DSM definíció (IEA) A rendszer terhelését megváltoztató akciók, intézkedések széles köre, ideértve az alábbiakat: Fogyasztóoldali energiahatékonysági intézkedések, φ korrekció Igény szerinti terheléscsökkentés, megszakíthatóság Tüzelıanyag-váltás Elosztott termelés Árösztönzés (zónaidık, terhelésfüggı tarifa) 10
MET H2 Szakmai nap
DSM – üzleti érdekeltség Szereplı
Csúcsterhelés
Termelı
NEM (határköltség miatt)
NEM (árbevétel-kiesés)
IGEN (ha a fenyeget az üzemzavar)
Lehetséges, bizonyos regionális szituációkban
Hálózatüzemeltetı
IGEN (ha torlódást segít elkerülni
Lehetséges, bizonyos regionális szituációkban
Szolgáltató
IGEN (ha elınyös az aggregált terhelésére)
IGEN (fıleg marketing eszköz)
RI
Terhelés szintje
11
MET H2 Szakmai nap
Red Eléctrica de España
Spanyolországban egyre érdekesebb feladat a terhelés kiegyenlítése – ennek ellenére 2009. XI. 8-ai rekord 12
MET H2 Szakmai nap
MVV Energie – Mannheim-Wallstadt
PV révén termelt helyi energia a napközbeni mosógép üzemeltetéshez 13
MET H2 Szakmai nap
SenterNovem okos mérése Kérdés A vevıt érdekli a Smart Metering?
Válasz NEM
A vevıt érdekli az energiatakarékosság?
TALÁN
A vevıt 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
MET H2 Szakmai nap
Felosztott termelés Kogeneráció (CHP)
Megújuló
> 110 kV
Biomassza vegyes Nagy főtıerımő Partmenti szél
Nagymérető Nagy ipari cogen
60 - 110 kV
Nagy vízerımő Geotermális
Elosztott
Közepes főtıerımő
Kis/törpe víz
Közepes ipari cogen
Szél
Kereskedelmi cogen
Hullám
Mikro cogen
Biomassza
10 - 60 kV
230/400 V
Napelem 15
Villamos
Fosszilis
Ipar
Elosztott termelés
Háztartás
MET H2 Szakmai nap
Gázturbina Gázmotor Mikroturbina Stirling motor Üzemanyagcella
Megújuló Vízerımő Szélturbina Hullám/árapály Biomassza Napelem Geotermikus 100 W
1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10 MW 100 MW
16
MET H2 Szakmai nap
Támogatási eszközrendszer Önkéntes Jogi
Kínálati Keresleti beruházási
termelési
Fiskális
Támogatás (KEOP-KIOP)
Prémium
Tender
Betáplálási tarifa (KÁT)
Zöld bizonyítvány
17
MET H2 Szakmai nap
Támogatások eredménye
Forrás: MAKK 18
MET H2 Szakmai nap
Források sokfélesége
Szivattyús tározós vízerımő Úszó atomerımő
TSO
Napelem/kollektor
Mikroturbina Hıszivattyú Hılégmotor
Szélrotor
Gázmotor
Üzemanyagcella
19
MET H2 Szakmai nap
Komplex elemzés
Forrás: Marc Z. Jacobson, Energy & Environmental Science 2008 20
MET H2 Szakmai nap
Smart Grid
21
MET H2 Szakmai nap
Smart Grid - forradalom
Microgrid
Váltóáramú, nagyfeszültségő átvitel Villamos hálózat 22
MET H2 Szakmai nap
Smart Grid - Microgrid Elızmény: decentralizált termelés (alkooperációs erımővek) hálózatba illesztése „good citizen” elv alapján Skót off-shore, USA IEEE Standard, Vaillant üzacellák, DGnet, dán kutatás 100 zónára
Új korszak:
Önszabályozó mikrozónák a VER részeiként
Folyamatos mőködés, akár sziget üzemmódban is
Önálló entitásként állnak a rendszerben 23
MET H2 Szakmai nap
Transzhálózatok
Közép-Amerikától Délkelet-Ázsiáig …
SIEPAC: 1830 km 320 millió USD
… és közöttük UCTE - PAO ЕЭС szinkronizálás, illetve Mediterranean Ring (Desertec) 24
MET H2 Szakmai nap
Orosz fejlesztés 2006-2010-2020 Монополии
Системный
Σ
2006
2007
2008
2009
2010
36
99
172
150
128
585
1,5
6,8
9
3,8
8
29
47
144
172
160
179
701
84,5
250
353
414
315
1 315
ФСК
Оператор
Холдинг МРСК
Megjegyzés: milliárd RUB folyó áron, RUB/USD ≈27
Центр СевероЗапад
Урал Сибирь и Волга
2020-ig 2 600 milliárd rubel átvitelre, 2 400 milliárd rubel elosztásra (a teljes áramszektor fejlesztés 40%-a) – 2014 Szocsi Forrás: PAO EЭC 25
MET H2 Szakmai nap
Kína – erıs fejlesztés
2006-ban 220 kV távvezetéki összeköttetés Vietnamba
2007-ben várható értékesítés 440 TWh
2007-ben 5 milliárd yuan Kelet-Nyugat UHV 1000 kV távvezetékre,
2005-2006 évente 1,4 GW átviteli kapacitás növekmény
2006-2010 évente 160 milliárd yuan fejlesztés
UHV fejlesztés: 1000 kV AC + 800 kV DC Észak-Dél távvezeték
2008-ra 5 milliárd yuan orosz-kínai határkapacitás létesítésére (4,3 TWh/év import)
Megjegyzés: CNY/USD ≈7,5
Forrás: China Daily, T&D World
26
MET H2 Szakmai nap
USA átviteli beruházás
Forrás: Edison Electric Institute
Átviteli hálózat és transzformátorok 70%a >25 év Megszakítók 60 %-a > 30 év
Átviteli hálózat 60%-a SCADA
Évente 150 milliárd USD kiesés miatti veszteség
Villamos energia aránya végsı fogyasztásban nı: 40>50%
Digitális eszközök által igényelt szolgáltatási minıség: 10>30%
27
MET H2 Szakmai nap
USA
1 billió USD az áramszektor eszközértéke, ennek ≈30%-a hálózat
700 ezer mérföld HV átviteli vezeték (160 milliárd USD) 200 tulajdonosnál
5 millió mérföld MV elosztóhálózat (140 milliárd USD ) 3 200 tulajdonosnál
Infrastruktúra 60%-a élettartama végén jár, 25% túl van a tervezett élettartamon Forrás: FERC, Black & Veatch
28
MET H2 Szakmai nap
Smart Grid hajtóerık USA és EU
„Bit for Iron”
CO2
Sürgıssé váló halasztott beruházások
Megújuló források és CHP rendszerbe illesztése
Szabályozói változások
Piaci kihívások (árak)
Tıkeigényes fejlesztéseket kiváltó olcsó IT megoldások
?
=
50-100 milliárd USD megtakarítás 20 év alatt (PNNL) 29
MET H2 Szakmai nap
Hálózat korszerősítése Hálózat
Jellemzık XX.
Interaktív, automatikus
IT
Elektromechanikai
XXI. Digitális
Centralizált termelés
Elosztott termelés
Sugaras topológia
Hálózatos topológia
Kézi helyreállítás
Félautomata rendszerhelyreállítás
Rendszerzavar érzéketlenség
Okos eszközök és funkciók ANN, fuzzy, ágensek Vészjelzés szőrés és feldolgozás Hibaanalízis, készülékdiagnosztika
Adaptív védelem
Kézi ellenırzés
Távmonitor, önjavítás
Telefonos szükségintézkedés
Döntéstámogatási rendszerek
Terhelés/ termelés elırejelzés/tervezés Kontingencia analízis Microgrid
AI
Korlátos áramláskontroll
Átfogó hálózatirányítás
Korlátozott árinfo
Teljes árinformáció
Csekély fogyasztói választék
Számos fogyasztói választék
Portfolió kezelés, kereskedelmi platformok
30
MET H2 Szakmai nap
Irányok, programok
NETL Modern Grid – 2008-ban 19+30 millió USD
Microgrids 4,5 millió EUR + More Microgrids 8 millió EUR
IntelliGrid, Smart Metering
FENIX 14,7 millió EUR (LVPP Iberdrola+EdF) 14,7 millió EUR
Obama Stimulus Package: Energy 43 bn → Smart Grid 4,5 bn USD
FP7 Smart Metering (+vállalatok)
European SmartGrids
IEA ENARD (Networks Analysis R&D)
Szektor árbevételének 1‰-e K+F
Szektor árbevételének 1%-a K+F
31
MET H2 Szakmai nap
Energetikai „berlini fal”
TÁRSADALOM
- 1989
1989 -
Kulturálisszellemi szféra
Alkotó ember
Állami-jogipolitikai szféra
Állampolgár
Gazdasági szféra
Termelı/ fogyasztó
XXI.
mika a n i d sos r á k o olgá Sz P : ás t lasz á v er r g ia dsz n Ene e vr lutí o v E
Ener g Forr iaválas z adal mi f tás: Fog ejlı yasz dés tó
Jövı
Shell szcenárió
szell eme 32
MET H2 Szakmai nap
Állami szerepvállalás
A jövı útjai
Patriotizmus
„Laissezfaire”
Forrás: WEC szcenárió
Globalizmus
Piacorientált
Szereplık együttmőködése
33
MET H2 Szakmai nap
Jogi szabályozás Magyar Köztársaság Hat.
Enpol., NÉS
Tv.
VET, Távhıtv.
EU
Országgyőlés
Hat.
[Üzleti modell]
rend.
Vhr-ek
GKM
rend.
Árrendeletek
GVH MEH
hat.
Határozat Engedély
EP, Council
Kormány
Önkormányzat Árrendelet Engedély
Commission DG TREN DG Comp
Court of Justice
Dec.
Zöld Könyv
Dir.
2003/54 EC
Reg.
1228/2003 EEC
COM/2006/0851 SEC(2006)1724 N907/2006 M.3696 COMP/39.402
C-379/98 C-17/03
Tulajdon
OECD,WTO, Energia Charta [UCTE]
34
MET H2 Szakmai nap
Ha megvan az akarat
35
MET H2 Szakmai nap
Válságos jövı? •Magas tıkeköltségek •Emelkedı tarifa díjak •Csökkenı kereslet és lassuló növekedés •Pánikroham reakciók Σ: óvatos optimizmus •Korábbi ösztönzık hatása •Jövıbeli ösztönzık •Szabályozói pozitív attitőd •Elıbb-utóbb beruházás kell •Megújuló források hatása
Lux Research (October 2008): Smart Power Web USD 42 bn/2008 » 65 bn/2013, ebbıl Smart Grid 2,7 bn /2008 » 4,7 bn/2013
36
MET H2 Szakmai nap
Összegzés
lehet, hogy a 20-20-20 nem (sem) teljesül, lehet, hogy némileg kaotikus a politikai követelményrendszer és a jelenlegi jogi keretek, lehet, hogy a gazdasági válság elhúzódik (és megismétlıdik), lehet, hogy nagy a hagyományos architektúra inerciája, DE
Minden jel a transzhálózatok és mikrohálózatok jövıbeli együttélése felé mutat 37
Köszönjük megtisztelı figyelmét !
