Wilfried van Sark. Copernicus Institute of Sustainable Development Universiteit Utrecht. Voorspelbaarheid van PV in het kader van Smartgrids

Transcriptie

1 Wilfried van Sark Copernicus Institute of Sustainable Development Universiteit Utrecht Voorspelbaarheid van PV in het kader van Smartgrids

2 A definition [NWO] The terms Smart Grids or Smart Energy Systems are used to describe these new electricity systems that are characterised by dispersed electricity production [2] and a matching of supply and demand by smart ICT and CT [3] The increasing share of renewable energy in combination with other technological trends (ICT/CT) will drastically alter the current design and operation of electricity systems [1] 2/28

3 [1] Het elektriciteitsnet kennislink 3/28

4 Netkaart (Tennet) Nuon energy trade

5 Elektriciteitsverbruik (25/3/2013) pieklast basislast 21 GW capaciteit

6 [2] Consument Installatie zonne-energie systemen Photovoltaic: PV Panelen/modules + omvormer (DC AC) + draagconstructie/installatie 6/28

7 Heerhugowaard: stad van de zon

8 Consument panelen Prijzen dalen! systemen 8/28

9 Consument Ex installatie: 1.31 Euro/Wp Incl installatie: 1.83 Euro/Wp 20 cent/kwh 9/28

10 Martin EU PV TP General Assembly (Brussels, 2011) PV in Germany 10

11 Martin EU PV TP General Assembly (Brussels, 2011) PV in Germany 11

12 Elektriciteitsverbruik (25/3/2013) nationaal pieklast basislast 270 MWp GW capaciteit

13 Elektriciteitsverbruik (25/3/2013) nationaal pieklast basislast 2 GWp 2017? 21 GW capaciteit

14 Elektriciteitsverbruik (25/3/2013) nationaal pieklast basislast 4 GWp GW capaciteit

15 Elektriciteitsverbruik (25/3/2013) nationaal pieklast basislast 8 GWp 2025? 21 GW capaciteit

16 Wind uit Zuiden lokaal PV vermogen

17 Wind uit Westen lokaal PV vermogen

18 Wind uit ZuidWesten lokaal PV vermogen

19 [3] How to manage/control? Stroom bi-directioneel door decentrale opwekking Elektriciteits net/distributie net is daarop niet ingericht Mismatch vraag en aanbod: onbalans Energie management: vraag en aanbod voorspellen smart grid / demand side management 19/28

20 Wat kunnen we managen? UCLA

21 Hoe doen we (of wie eigenlijk) dat? netbeheerder ikzelf Alliander, Plugwise 21/28

22 Smart grid test Lombok Project: Smart Grids, rendement voor iedereen Taskforce Innovatie Utrecht, Utr Sust Int/Uni Utrecht, Hogeschool Utrecht, Lomboxnet, Ecofys, DNV KEMA, Businessplan ontwikkeling Lokale elektriciteitsopslag: elektrische auto s Pilots Lombok (100 huishoudens) Amersfoort (Nieuwland) 22/28

23 HU rapport Lombok net

24

25 Testopstelling Universiteit Utrecht Utrecht 10x10 km Lombok Resolutie: 1 minuut 25/28

26 Variabiliteit op korte termijn door bewolking Illustratie van overtrekkende wolk. Geldt ook voor omgekeerde situatie: gaten in bewolking 26/28

27 Animatie van meetgegevens Dag met overtrekkende bewolking / gaten. Opbrengst naburige PV-systemen statistisch afhankelijk!! Tijdstip Windrichting Rond 13:00 golf van groen: een gat in de bewolking die over de stad beweegt PV meetpunten: Groen = zon Rood = geen zon 27/28

28 Animatie van meetgegevens Ter vergelijking: zonnige dag, geen statistische afhankelijkheid tussen meetstations Tijdstip Windrichting PV meetpunten: Groen = zon Rood = geen zon 28/28

29 Ecofys, DNV KEMA en Universiteit Utrecht ontwikkelen een Solar Forecasting Tool Tool om instraling en PV opwekking te voorspellen. Gebruikt: Meteodata weerstations: resolutie 1 uur Satellietdata: resolutie 10 minuut Netwerk van PV installaties als realtime-sensor, uitleesbaar op afstand: resolutie 1 minuut (=1-2 km). actuele meteorologische condities: zonlicht bewolking sensoren: satellieten pv installaties toestandschatter weersvoorspellingen pv systeem model voorspellingsalgoritme voorspelde opbrengst zonne-energie 29/28

30 Werking: PV sensor PV sensor gebruikt real-time data van naast-gelegen PV-installaties Het produktie-gedrag van installatie X volgt op het gedrag van de vorige installatie(s) wanneer overtrekkende bewolking invallend zonlicht blokkeert Elke PV-installatie gaat fungeren als vermogenssensor Deze functie is impliciet, en nog onbenut, aanwezig in elke installatie OP DIT MOMENT OVER 1 UUR X X 30/28

31 Toepassing: Beperken onbalanskosten Voorspelde PV productie in Duitsland op 5 maart 2013 wijkt 15-50% van werkelijke productie. De afwijking in uur 11 bedraagt 555 MWh: euro onbalanskosten (30 euro/mwh) In Nederland kan de onbalans per jaar afnemen met 1,2 TWh (bij een aandeel van 5% van PV in de elektriciteitsproductie) totale vermeden onbalanskosten: 36 miljoen EUR/jaar. PolderPV 31/28

32 Toepassing: Stimuleren demand response Streven naar een gelijkmatig profiel voor huishoudens/wijken door optimaal van lokale opwekking gebruik te maken Zonvoorspellingen gebruiken om intelligente apparatuur aan te sturen om eigen/lokale PV stroom zoveel mogelijk te benutten. Wasmachine aan als er (naar verwachting!) 2 uur zon is Koelkast koelt dieper of slaat juist later aan Elektrische auto opladen op momenten met veel zon (en mogelijk ontladen s avonds) Warmtepomp aansturen, opslag als warmte, etc 32/28

33 Proposities voor consumenten: ZonneRadar Gratis of betaalde, zeer nauwkeurige zonnevoorspelling bij NAAM LEVERANCIER zonnepanelen: Nauwkeurigheid: 95% Lokatie: voorspelling tot op 1-2 km Korte termijn: tot op 5-15 minuten Lange termijn: 1-14 dagen vooruit (met meteo en satellietdata) Via tablet te communiceren Ook interessant als marketing tool voor bierbrouwer, ijs, strandpaviljoen, etc. Tussen 15:00 en 16:00 een uurtje in de zon zitten Vanavond wordt het hier barbecueweer Om 12:00 de wasmachine aanzetten, dan gebruik ik mijn eigen zonnestroom 33/28

34 Proposities voor consumenten: ZonneTracker Gratis of betaalde, zeer accurate monitoring bij NAAM LEVERANCIER zonnepanelen: Online tool met voorspelde en gerealiseerde opbrengst Werken mijn panelen goed? Vergelijken met anderen in de buurt 34/28

35 Solar Forecasting zoekt partners Financiële kenmerken: Totale project: euro euro subsidie door Agentschap NL 'Subsidieregeling energie en innovatie, Smart Grids : 1 e van 21 aanvragen. Gezochte cofinanciering: euro We zijn in gesprek met netbeheerders, energieproducenten en venture capitalists. We hebben toezeggingen van netbeheerders Deelnemende partners: hebben invloed op het ontwerp en functionaliteit van de tool kunnen een aandeel verwerven in de exploitatie zijn first of only users van de voorspeldienst 35/28

36 Thank you for listening! Q&A