omställningen av energisystemet och digitalisering · omställningen av energisystemet . och...
TRANSCRIPT
![Page 1: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/1.jpg)
Omställningen av energisystemet och digitaliseringEnergiforsks Digitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, SthlmThomas Unger, Profu
![Page 2: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/2.jpg)
Viktiga (pågående) förändringar för energi- och elsystemet
o Storskalig (och snabb) integration av variabel och väderberoende energitillförselo Effektbalansen i ökat fokus (nationellt och regionalt). Produktionskapacitet vs
nätförstärkningar. Olika åtgärder/styrning/kontroll för olika nivåer inom elsystemet (högspänning vs lågspänningskunder)
o Aktivare och mer medvetna konsumenter delvis producenter, sk ”prosumenter”o Snabb teknisk utveckling (vind, PV, batteriteknik mm)o Ökad sammankoppling mellan olika delar av energisystemet:
efterfrågan <-> tillförsel, el-transportsektorn, el-FV, el-industrin, öppen FV, …
I vilken utsträckning kan digitaliseringen underlätta ovanstående förändringstrender?
I vilken utsträckning måste digitalisering finnas på plats för att ovanstående förändringar (som delvis är politiskt motiverade) ska ske
![Page 3: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/3.jpg)
Förstärkt variabilitet
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
5
10
15
20
25
30
35
EUR/
MW
hGW
Two winter weeks
CHP BP+Other condensing
nuclear wind
hydro solar
load El. price, EUR/MWh SE2
0
10
20
30
40
50
60
70
0
5
10
15
20
25
30
EUR/
MW
hGW
Two summer weeks
CHP BP+Other condensing
nuclear wind
hydro solar
load El. price, EUR/MWh SE2
Ca 60 TWh vindkraft, drygt 10 TWh solel i Sverige (ingen kärnkraft)
WEO 2017, räknat på total elproduktion i EU2040: 55% RES, 30% vRES (New Policies), 65% RES, 35% vRES (Sustainable Development)2016: 30% RES, 10% vRES
![Page 4: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/4.jpg)
Potentialen för ”energimedborgare” är enorm(studie av CE Delft, 2016)
Mer än 80% av alla hushåll inom EU kan potentiellt bli aktiva energimedborgare till 2050
Totalt sol+vind ägda av energimedborgare: ca 1500 TWhTotal elproduktion i EU idag, ca 3500 TWh
![Page 5: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/5.jpg)
Elnätets förutsättningar ändrasFrån envägsflödet ”produktion till förbrukning” till tvåvägsflöden
130 kV
10-40 kV
0,4 kV
Kraftvärme
VillakundLägenhets-kund
Industri100 MVA200 MVA
Storskaligvindkraft
Vindkraft
Småskalig produktion ≤1 500 kW
Mikro-produktion ≤43,5 kW
50 MVA 30 MVA
Elbil
Lagring
Stamnät
300 MVA
Lägenhets-kund
30 MVA
VillakundMikro-produktion
≤43,5 kW
30 MVA
Regionnät
Lokalnät
220kV, 400 kV (SvK)
Lagring
Lagring
![Page 6: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/6.jpg)
Den individuellt unika elförbrukningen
3 olika villors elförbrukning och hela villakollektivets elförbrukning (500 villor)
Villa A Villa B
Villa C Villakollektivet (500 villor)
![Page 7: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/7.jpg)
Den enorma kraften i teknisk utveckling
![Page 8: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/8.jpg)
Digitaliseringens bidrag till allt detta …?
o Effektivisera hela kedjan i relevant datainsamling: mäta och samla in föra över utvärdera och analysera använda och implementera (exempelvis nya prismodeller)
o Bättre väderprognoser (vind, sol, …) för att minimera spillet (”curtailment”) genom att utnyttja efterfrågeflexibilitet, lagring och nätförstärkningar.
o Reducera D&U-kostnader för kraftverk. Termiska kraftverk kommer få förändrade roller , mer start och stopp kostnadsökningar
o Styra och samordna många, små och decentralaproduktionsanläggningar virtuella kraftverk, aggregatorrollen och, kanske i förlängningen, blockkedjor
o Att komma åt efterfrågeflexibiliteten ! Bättre användarprognoser, individuell styrning på relevant prissignal, tolka och exploatera data för energianvändning
![Page 9: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/9.jpg)
Digitaliseringens bidrag till allt detta …?(forts)
o Systemtjänster (frekvens- och spänningshållning med icke-konventionella komponenter såsom batterier och efterfrågerespons)
o Förskjuta handeln närmare leveranspunkten (lämna day-ahead…?)
o Skapa nya handelsplattformar för en framtid med nya aktörer och prosumenter (P2P, blockkedjor)
o Kommunikation mellan olika delar av energisystemet, ex i- och urladdning av elbilar smart laddning
![Page 10: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/10.jpg)
Digitaliseringens potentiella påverkan på delar av energisystemet
Digitalisering med stor potentiell påverkan (”uppåt och nedåt”)men stora barriärer för implementering
Källa: IEA 2017, ”Digitilization and Energy”
![Page 11: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/11.jpg)
Innebär digitaliseringen en massiv ökning i elförbrukning?
Källa: INTECH, ”Energy challenges for ICT”, 2017
![Page 12: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/12.jpg)
Den avgörande energieffektiviseringen
Elförbruningen i datahallar och serverhallar i USA,ca 70-80 TWh idag.
http://www.datacenterknowledge.com/archives/2016/06/27/heres-how-much-energy-all-us-data-centers-consume
Trots en förväntad tredubbling av den globala trafiken i datahallar mellan 2014 och 2020 så beräknas elförbrukningen för detta ändamål endastöka med ca 3% under samma tidsperiod (IEA, 2017)
![Page 13: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/13.jpg)
Utmaningar och potentiella hinder
o Integritetsproblematiken : Data finns, men får vi använda den? GDPR på gångo Säkerhet och sårbarhet
”Minsta störning kan leda till systemkollaps när dricksvatten, elförsörjning, sjukvård och livsmedelsförsörjning är beroende av IT för att fungera”, debattinlägg, SvD 18/3 2018
o Ekonomisk disruption: arbetstillfällen och befintliga affärsmodeller går förlorade i en potentiellt omvälvande omfattning
o Tydliggöra och omdefiniera ansvarsfördelningen • vem är exempelvis balansansvarig när en grupp prosumenter handlar direkt
med en annan grupp prosumenter i ett P2P-nätverk? • får elnätsbolagen äga och hantera lager?• …
o Nya regelverk! Sådant brukar ta tid….
![Page 14: Omställningen av energisystemet och digitalisering · Omställningen av energisystemet . och digitalisering. EnergiforsksDigitaliseringsprojekt, Workshop 20e mars, Sthlm. Thomas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051915/6006f82573c7ee615940d2a8/html5/thumbnails/14.jpg)
Har energibranschen halkat efter? Om ja, så kanske det är bra…?