Slajd 1

Spotkanie zorganizowane przez: Polska Zielona SieMiejsce: Politechnika Warszawska, Warszawa 27.11.2013

Boena Matusiak, U

Kierunek Smart czy to si opaca?

Co znaczy by smart i czym s SG?

Dlaczego Smart Grids i technologie informacyjno komunikacyjne s motorem zmian na rynku energii?

Gdzie tkwi warto dodana inteligentnych sieci?

Dlaczego efektywno energetyczna jest wana?

Innowacje i technologie SG- czy to si opaca? - przykady

Co znaczy smart ?Czowiek jest smart gdy umie postrzega otoczenie oraz: dziki swoim wszystkim zmysom zbiera odpowiednie informacje z otoczenia (right information), dziki procesom mylowym umie podejmowa odpowiednie decyzje (right decision), dziki decyzjom umie podejmowa odpowiednie dziaania (right action), wyniki tych dziaa kontroluje, analizuje i rozumie (zachodzce procesy), rozwija przy tym dowiadczenie by przekazywa innym swoj wiedz ( right control).

The smart person can select information, take smart decisions, and take a right action.

Informacja rozumienie decyzje i dziaanie zarzdzanie i monitorowanie

Smart Grid

Waciwy pomiar - waciwy model rynku (regulacje prawne, modele biznesowe , procedury) waciwie decyzje dziaania sterowanie, kontrolowanie i monitorowanie (zarzdzanie)Dziki technologiom ICT i dedykowanym systemom decyzyjnymElementy Smart GridsInformacja!! jest bardzo wana. Rozwj IT dla transmisji i przetwarzania informacji (np.: AMR, inteligentne liczniki, smart urzdzenia)Sterowanie i zarzdzanie!! jest kluczowe (infrastruktura do sterowania elementami sieci), poniewa warto duej iloci informacji, ktre nie mog by sterowalne jest niska.Decyzje i waciwy model rynku!! klarowne zasady dziaania sieci, rynkw i konsekwencji podejmowanych decyzji rozumienie procesw zachodzcych w systemie

Technologia i rozwj nowoczesnych elementw sieci !!- takich jak OZE, nowoczesne, urzdzenia smart, EVs, technologie siecioweDlaczego Smart Grid?Potrzeba zrwnowaonego rozwojuRozwj nowych technologii, w tym ICTKonkurencyjny rynek energii, globalne rynkiWysoka efektywno, niezawodno, bezpieczestwo i jako wymagania wspczesnociPotrzeby ekologiczne i ograniczenie strat energii

Warto dodana tkwi w byciu smart:Rozproszone rodowisko wytwarzania i odbioru, waciwy pomiar rzeczywiste sygnay rynkowe i precyzyjne decyzje na rynku, nowe modele biznesowe i nowi uczestnicy rynku (prosumenci, agregatorzy rynku, ADR, magazyny energii itp.), integracja dziaa rynkw, dojrzay i efektywny system mediw energetycznych.

Definicja komisji EU:Zesp zadaniowy do spraw SG przy Komisji Europejskiej:

SG to sie elektryczna, ktra w efektywny kosztowo sposb moe integrowa zachowania i dziaania wszystkich uytkownikw do niej przyczonych - wytwrcw, konsumentw, i tych, ktrzy zarwno s konsumentami jak i wytwrcami. Celem takiej integracji jest zapewnienie efektywnego kosztowo, niezawodnego systemu energetycznego z maymi stratami i wysokim poziomem bezpieczestwa dostaw"Definicja sieci inteligentnej (USA):jest samo-naprawiajca si,umoliwia aktywne dziaania konsumentw w zapotrzebowaniu na energi,jest odporna na ataki zarwno fizyczne, jak i cybernetyczne,dostarcza energi o jakoci wymaganej w XXI wieku,przyjmuje wszystkie rda i magazyny energii,umoliwia rozwj nowych produktw, usug i rynkw,optymalizuje racjonalne wykorzystanie majtku i eksploatacyjn sprawno.

Jakie technologie s zaangaowane w tworzenie SG?Cechy SGNiezawodnoInteroperacyjnoElastycznoBezpieczestwo (dostaw jak i cybernetyczne)Optymalne koszty (efektywna)Umoliwia wczanie nowych rde, uczestnikw i technologiiMoliwoci rozwoju nowych rynkw i usugNajwczeniejsze SG w : Colorado (2003r.), Austin (Teksas 2008r), Kalifornia - Circuit of the future (2007r.)definicja z www.piio.pl SG w elektroenergetyce to sie, ktra potrafi harmonijnie integrowa zachowania i dziaania wszystkich przyczonych do niej uytkownikw, w tym wytwrcw, odbiorcw i tych, ktrzy peni obydwie te role budujc wolny rynek - celem zapewnienia zrwnowaonego, ekonomicznego i niezawodnego zasilania

Smart Grid wedug NIST (s3_roadmap.pdf, 2009)

rdo: Matusiak B.E.; Modele biznesowe na nowym, zintegrowanym rynku energii; wyd. U, w druku (2013)System informacyjno komunikacyjny inteligentnych siecirdo: Matusiak B.E.; Modele biznesowe na nowym, zintegrowanym rynku energii; wyd. U, w druku (2013)

Gdzie tkwi warto dodana inteligentnych sieci?From: IEEE SMARTGRIDComm2011 conference, Brussels 2011

http://www.iec.ch/smartgrid/standards/

http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htmefektywna ekonomicznieRacjonalizuje zuycie i precyzyjnie dopasowuje wytwarzanieDaje sygnay decyzyjne w czasie rzeczywistym, w obie strony Optymalizuje (poprawia) krzyw obcienia dobowego (shaving peaks)4. Zmienia postawy i przyzwyczajenia klienta 5. Zmniejsza straty przesyowe6. Zmniejsza koszty utrzymania niezawodnoci i bezpieczestwa dostaw

Racjonalizuje zuycie i precyzyjnie dopasowuje wytwarzanieMechanizmy:Rozproszona maa generacja ze rde OZESmart Meters, Smart things & Buildings, EVs, Active demand response (ADR) Bodce cenowe odziaywujce na klienta w czasie rzeczywistym, oferty dobrane do profili klientaNowe modele biznesowe integracji usug dla klientaMechanizmy wynagradza za dopasowanie (certyfikaty)

Grecja, badania laboratoryjne i testowe nad zarzdzaniem microsieci z tzw. adaptive protection(projekt: Microgrid , more Microgrid) Niemcy Fraunhofer Instituterdo: http://www.der-ri.net/index.php?id=251

The Dutch Energy Company - Greenchoice w 2011 r. zakoczyo projekt Zonvast, polegajcy na inwestycjach i instalacji paneli solarnych dla okoo 500 wacicieli domw mieszkalnych (1,5MW), tworzc w ten sposb dodatkowy potencja zielonej energii elektrycznej na rynku. Instalacje nie s wasnoci wacicieli domw, ale za udostpnienie dachw dostaj wyprodukowan energi elektryczn dla swoich potrzeb, po staej, atrakcyjnej cenie. Energia nie zuyta w caoci (nadwyki) jest wczana w sie bez zapaty wacicielom dachw, tzn. jest zarobkiem dla firmy Greenchoice.Greenchoice montowa od 8 do 10 paneli na pojedynczym dachu. Oczekiwana produkcja energii elektrycznej bya na poziomie 1990 MWh rocznie, z czego wedug zaoe, niewiele mniej ni poowa jest konsumowana przez wacicieli budynkw. Kada instalacja na dachu kosztowaa Greenchoice okoo 8 tys. Euro. Caa inwestycja dla 500 domw wyniosa okoo 4 mln Euro. Greenchoice korzystaa w niewielkim stopniu z dofinansowa pastwowych.Kontrakt jakim s objci waciciele obejmuje okres 20 lat, a cena za energi elektryczn, uzyskan z paneli dla wasnych potrzeb to 0,23 Euro centa za 1 kWh.

From: IEEE SMARTGRIDComm2011 Conference, Brussels 2011Dzienny profil zapotrzebowania na energi elektryczn

- Przykad wynikw

ADR dla ogrzewania elektrycznego- badania projektu

rdo: http://www.der-ri.net/index.php?id=251

Tajemnica zmian tkwi we waciwych modelach biznesowych dla nowego rynku smartPrzykady:

ACCIONA Solar Solar Gardens (7 ogrodw solarnych) Hiszpania.Najwiksza infrastruktura fotowoltaiczna w Hiszpanii, oddana do uytku w marcu 2006 r. w Castrejon, Navarre. Instalacja on-site umoliwia maym, indywidualnym klientom uzyskanie prawa wasnoci, po okresie leasingu. Zarzdzanie energi elektryczn i wydajnoci jest zoptymalizowane, ainfrastruktura i usugi s dzielone wrd najemcw.Waciwoci omawianych ogrodw solarnych (2006 r.):3000 moduw solarnych o powierzchni 50 m2 kady, ledzcych soce w cigu dnia, kady modu zoony z 36 krysztaowych paneli silikonowych.23 MWp mocy, wtedy: 2000 wacicieli.Usugi prowadzone przez firm na rzecz klientw to:sprzeda energii do sieci w ich imieniu,fakturowanie i rozliczanie,procedury administracyjne i kontrola produkcji kadego waciciela ze swojego centralnego biura, dostpna dla waciciela do sprawdzenia przez Internet, dzienna, miesiczna iroczna konsumpcja energii oraz produkcja do sieci.

Azure Power Solar, IndieBelgijska wsplnota, Ecopower ju w 1991 realizowaa pierwsze inwestycje we Flandrii. Obecnie prowadzi inwestycje solarne w Indiach na zasadzie finansowania ich realizacji z funduszy zbieranych poprzez dobrowolne wpaty (minimalny okres bycia czonkiem wsplnoty: 6 lat) w wys. ok. 200-280 dol. (udzia) z dywidend roczn 6%. Tak zebrany fundusz wystarcza na realizacje pilotaowych inwestycji w rnych krajach.Azure Power Solar to projekt pilotaowy, cakowicie prywatny, pierwotnie dotyczcy farmy 2 MW w miejscowoci Punjab, obecnie za posiadajcy ponad 22 MW mocy paneli solarnych dla zasilania ponad 32 wiosek w okolicy Punjab. Przysze plany rozbudowy (w 2013 r.) dotycz osignicia 1 GW mocy. Model polega na tzw. solar as a service (Azure Power jest firm typu ESCO) - czyli na dostarczaniu energii tylko z tego rda na podstawie umowy i opat za zuycie energii elektrycznej - bez dodatkowych kosztw instalacji czy utrzymania itp. Umowa gwarantuje sta cen, i to tak, ktra kalkuluje si na poziomie pokrywajcym koszty utrzymania i dziaania farmy, jednak wszystko co dotyczy instalacji i biecego dziaania instalacji jest poza klientem. Uczestnicy projektu pac mniej za energi elektryczn. Po minimum 10 latach jest moliwo wykupu instalacji na wasno, wtedy Azure Power jest tylko Operatorem dystrybucji dostaw.

Smart Cities:

AmsterdamBerlinProjekt Mazdar city

http://ses.jrc.ec.europa.eu/jrc-scientific-and-policy-report, 2012

To okoo 300 projektw w krajach UE+3 i okoo 90 projektw rozpocztych (1,8 bilonw euro)

http://ses.jrc.ec.europa.eu/jrc-scientific-and-policy-report, 2012

http://ses.jrc.ec.europa.eu/jrc-scientific-and-policy-report, 2012

Koszty w Polsce:Rozbudowa i modernizacja sieci OSD: 34 mld z (na podstawie dofinansowania: ISE)OIP, wg portalu www.piio.pl 6 mld zKoszty wprowadzenia licznikw inteligentnych i infrastruktury pomiarowej: 10 mld z (50-75 z za licznik rocznie)Koszty ICT dla SG ?Wybrane dofinansowania:Program POLSEFF Program Finansowania Rozwoju Energii Zrwnowaonej w Polsce, przeznaczono 150 mln euroProjekt Inteligentne sieci wspierany przez NFOiGWProjekt ProsumentProjekt dom energooszczdnyitp

OSIGNICIA WIATOWEJ ENERGETYKI ODNAWIALNEJW 2011 roku zainstalowana moc OZE wyniosa 390GW, jest to 2,5 krotny wzrost, w porwnaniu z wartoci 160 GW z roku 2004 Chiny 76 GW Stany Zjednoczone 40 GW Niemcy 34 GW Hiszpania 22 GW Indie 13 GW Japonia 8 GW Moc zainstalowana w krajach rozwijajcych stanowi 43% cakowitej mocy zainstalowanej i wynosi 119 GW, gwnie dziki: Chinom i maej energetyce wodnej i wiatrowej Indiom energetyce wiatrowej Emisja CO2 w 2011r.(T/mieszk.)USA17,3 Kanada16,2Australia19Rosja12,8Korea Pd.12,6Chiny7,2UE7,5Sytuacja OZE w Polsce Polityka energetyczna Polski do roku 2030wzrost zuycia cakowitej energii finalnej w Polsce o 11% do 2020 r., najwikszy udzia sektorw: transportu, usug i rolnictwa, zakadajc jednoczenie e w przemyle zostanie on na poziomie staymdo 2020 r. przewiduje si, e spadnie zuycie wgla. pozostae noniki zanotuj wzrost: produkty naftowe o 11%, gaz ziemny take o 11%, energia odnawialna o 40,5%, zapotrzebowanie na energi elektryczn - wzrost o 17,9%. 30% wzrost zuycia ciepa sieciowego i 33% wzrost zuycia pozostaych paliw. najwiksz dynamik wzrostu zanotuj energetyka wiatrowa (54%) i ciepo soneczne (34%).dla osignicia udziau 15% energii odnawialnej w 2020r w strukturze energii finalnej najistotniejsze znaczenie bd miay:energia wiatrowa, biogaz i biomasa, paliwa transportowe II generacji, geotermia (po 2025 roku biodisel, biowodr i bioetanol). W praktyce, obecnie nie mwi si o rozwizaniach kogeneracyjnych ani te o fotowoltaice ktrej nieznaczny rozwj przewiduje si po 2020r (do 2% udziau). Bariery rozwoju dla OZE Technologie spalania i wspspalania biomasy staej, gazowej i pynnejto technologie do kopotliwe w ocenie rezultatw ich stosowania; naduycie zielonych certyfikatwKoszty instalacji wiatrowych wci rosn a dugo trwania inwestycji to rednio ponad 1 rok; Potencja wodny w Polsce jest co prawda znaczny, ale inwestycje w elektrownie wodne nie s to inwestycje na kiesze drobnych inwestorw.Obecnie najwikszy nacisk kadziony jest na biomas i biogaz (biogazownie) oraz energi wiatrow. Z dowiadcze zagranicznych Wielka Brytania od 1 kwietnia 2010 r. zaczy tam obowizywa nowe taryfy dla drobnych producentw czystej energii elektrycznej. Rzdowy program "clean energy cashback" (zwrot pienidzy za czyst energi) przewiduje subwencje dla gospodarstw domowych ispoecznoci, ktre wdro instalacje maej mocy, produkujce do 5 megawatw energii elektrycznej. Dopata jest przewidziana rwnie dla tych lokalnych producentw, ktrzy wykorzystuj ca wytworzon przez siebie energi. Za kad dodatkow ilo energii, jak odprowadz do sieci, otrzymaj kolejn dopat. Z dowiadcze zagranicznych Sztokholm ma dobrze zorganizowan zbirk odpadw segregowanych w trzech grupach: bioodpady, papier i pozostae. Pojemniki oprniane s automatycznie kilka razy na dob poprzez podziemny system rurocigw eksploatowanych pod prni. cieki komunalne kierowane s do miejskiej oczyszczalni, w ktrej osady w wyniku reakcji chemicznych s oczyszczane z CO2 i z siarkowodoru dla uzyskania czystego biometanu, ktry sprony wstalowych butlach napdza autobusy komunikacji miejskiej. W ten sposb obecnie pokrywa si 50% zapotrzebowania na paliwo, natomiast do 2025 roku autobusy wSztokholmie maj by w 100% napdzane biometanolem wraz z etanolem. Trakcja elektryczna metra i kolei miejskiej w 100 % zasilana jest ze rde odnawialnych (95% energia wodna, 5% energia wiatru). Podobnie duy udzia energii ze rde odnawialnych suy do ogrzewania lub chodzenia caych dzielnic. Z dowiadcze zagranicznych Litwa przewiduje do 2020 pokry 23% zuycia energii ze rde odnawialnych (20% energii elektrycznej, 50% energii cieplnej, 10% w transporcie).We Woszech zbuduje si 18 elektrowni fotowoltaicznych o cznej mocy 65,35 MW (Sycylia, oraz regiony Apulii, Emilii-Romanii i Abruzji). W Kalifornii powstaje najwiksza w wiecie elektrownia soneczna o mocy 1000 MW (pustynia Mojave).WnioskiBrakuje koordynacji i strategicznego dugofalowego planu rozwoju dla SGNie wypracowano jasnego wskazania jakie korzyci mie bd poszczeglni beneficjenci w zamian za zaangaowanie si w kosztowne technologieCzy bdziemy skazani na zakup technologii od innych pastw?Co z integracj mediw energetycznych?I najwaniejsze: czy wypracowalimy nowe modele biznesowe dla rozwoju nowego rynku Energii i choby wczenia OZE?

bmatusiak@wzmail.uni.lodz.plUniwersytet dzkiWydzia Zarzdzania Katedra InformatykiZakad Sztucznej Inteligencji i Narzdzi Informatyki+48635 50 45

Dzikuj za uwag