SLIMME NETTEN EN SLIMME METERS: KANSEN VOOR PV?

Transcriptie

1 SLIMME NETTEN EN SLIMME METERS: KANSEN VOOR PV? Thong Vu Van BelPV ODE

2 Inhoud Context Uitdagingen met de huidige situatie Transitie naar slimme netten en slimme meters Kansen en uitdagingen voor PV Actief of uit de boom kijken Conclusies 2

3 Context PV zal 12% van EU elektriciteitsvraag leveren in GWe installatie Een ambitieus scenario van EPIA 3

4 4000 MW in Vlaanderen in 2020 Met de huidige trend vormt de geïnstalleerde PV capaciteit in Vlaanderen bijna 25% van de Elia piek belasting in 2020 een kwestie van stabiliteit en evenwicht van het net? 4

5 Uitdagingen voor de huidige situatie (1) Voor netbeheerders: De huidige infrastructuur is oud: jaar Moeilijke voorspelling met huidige elektriciteitmarkt het netwerk wordt met een smalle stabiliteitsmarge beheerd Integratie van hernieuwbare energie en elektrische wagen fit-and-forget strategie De specifieke data zijn niet bekend wegens geen metingn De onthaalcapaciteit daalt (blauwe kleur) 5

6 Uitdagingen voor de huidige situatie (2) Voor PV systemen: Uitval van PV omvormers Distributienetproblemen: veel weigeringen voor nieuwe aansluitingen Minder steun uit groenestroomcertificaten Aangepaste technische reglementen: actieve netondersteuning Onvoldoende aandacht voor kwaliteit van de netkoppeling door de installateurs 6

7 Transitie naar slimme netten is nodig Om de huidige en toekomstige problemen op te lossen is een ontwikkeling naar een slim net noodzakelijk Definitie van een slim net Een slim net = een huidig net + gigabytes + integratie van moderne regelingen en technologie Tweerichtingscommunicatie Dat is geen revolutie maar een logische transitie Technische uitdagingen en hoge investeringen 7

8 Structuur van een slim net Visie van EU smart grid platform Visie van IEC smart grids werkgroep 8

9 Slimme meter is een essentieel element van een slim net Huidige situatie Meter wordt een keer per jaar gelezen Hoge kosten en veel fouten Weinig betrouwbare data Directive 2006/32/EC: slimme meters voor metering Mogelijk combineren met gas, water metering Nog te duur: / meter Bron: ACER factsheet on smart grid 9

10 Waarom slimme meter? Klanten kunnen hun productie en consumptie volgen Mogelijkheid om andere prijsformules aan te bieden Figuur: Eandis, Infrax 10

11 Wat kunnen we doen met een slim net? Actieve klant response (prosument) met marktsignaal Kennis van mogelijke inkomsten en uitgaven Intelligente integratie van alle geconnecteerde actoren Elektriciteitslevering met hoge vermogenskwaliteit en efficiëntie Een infrastructuur voor verschillende elektriciteitsmarkten meer keuzen voor klanten DNBs beheren hun netten beter 11

12 Europese roadmap voor slimme netten Bron: Roadmap EEGI

13 Uitrol van Eandis en Infrax Bron: Eandis, Infrax 13

14 Demonstratieprojecten van slimme netten in Vlaanderen MetaPV Een slim net met PV (Infrax, 3E, SMA, LRM,..) Verhogen onthaalcapaciteit (50%) met een lage kost (10% van netversterking) Active spanningsregeling, fault-ride-through capaciteit Linear Een demonstratieproject over slimme netten, met IWT steun (Vito, KUL, DNBs, telecom-sector, ) Address Actieve participatie van kleine klanten in energiemarkt (Enel, Vito,..) 14

15 Methodiek in MetaPV Gebruiken van voorspelling van zoninstraling: Opladen/ontladen lokale opslag Uitstrijken actief vermogen tijdens piekproductie indien nodig Tweerichting-communicatie tussen PV en DNB Online spanning regelen Aanpassing en investering in nieuwe communicatiesysteem Nieuw concept van netbeheer met grote integratie van PV en andere decentrale productie 15

16 Spanningsprobleem met lange lijnen +10% U Tap - 10% Past: load only Integratie van PV veroorzaakt een spanningsprobleem: hoge productie tijdens lage afname Energy flow U Load Load growth reserve Today: generation and load +10% U Tap - 10% Energy flow U Gen U Load Exemplary feeder 30 kv Wind 400 V 110 kv Photovoltaic U Tap Deviation from nominal voltage Distance to feeder Maximum load; no DG Minimum load, max. DG Voltage limits Bron: MetaPV project 16

17 Verminderen netproblemen met actieve regeling van PV systemen Verminderen overspanning door regelen van het reactief vermogen van PV omvormers Q injecte Q afname Bron: SMA 17

18 Nieuwe regels voor actieve en reactieve vermogensregeling in Duitsland Optie om vermogen te beperken van op afstand door DNB s Actieve vermogensreductie in geval van overfrequentie Optie voor reguleren van reactief vermogen Optie voor ride-through capaciteit met gelijktijdig injectie van reactieve stroom 18

19 Spanning grens: huidige technische reglementen DIN VDE U > 115% Un (264,5 V) onmiddellijke scheiding 110% Un < U < 115% Un en gedurende 10 scheiding AREI U > 106% Un (243,8 V) onmiddellijke scheiding C10/11 FAQ, 2011 U > 115% Un onmiddellijke scheiding 110% Un < U < 115% Un en gedurende 10 scheiding Huishoudelijke apparaten verouderen snel door hoge spanning 19

20 Beschikbare technologie Een of drie fasen Actieve en reactive vermogensregeling Communicatie via WebBox, Bluetooth Bron: SMA 20

21 Kansen voor PV met slim net Van probleem naar oplossing voor de netbeheerders Een sterker net met een hoge onthaalcapaciteit Minder of geen uitval van PV omvormers bij netstoringen (over- of onderspanning,..) Actieve regeling van de PV systemen Beter beheren en regelen i.f.v de status van het net Actief deelnemen aan de elektriciteitsmarkt Energieverschuiving: meer verbruiken wanneer de zon schijnt Meer verkopen en minder verbruiken aan hoge prijs tijdens piekperiode 21

22 Een voorbeeld van een slim huis Mogelijkheden van een slim huis 22

23 Slim huis met SMA voorstel Communicatiemogelijkheid met home management apparatuur: Aansturen huishoudelijke apparaten voor eigenverbruik Informatie over energiebeheer (opbrengst / verbruik) 23

24 Economische analyse uitval vermijden een voorbeeld Kosten Extra kost voor aanpassen PV installatie (5 kw): (schatting) Opbrengst (vermijden verlies) Grijze elektriciteitsprijs: 250 /MWh GSC: 300 of 210 break-even: 5 uur/j ~ 1min/dag Extra kost met omvormer 24

25 Actief of uit de boom kijken? Gedifferentieerd tarief Hoog tarief met piek Laag tarief tijdens congestie Nog niet duidelijk met welke tariefstructuur Wat willen we met dat tarief doen als eigenaar? Een beslissing om te gebruiken of niet Meter terugdraaien of niet? Monitoring en korte-termijn voorspelling Door wie (DNB, TNB of leverancier?) 25

26 Conclusies Aanpassing van PV voor slimme netten is een keuze van klanten Passieve consument actieve prosument Slimme netten en meters brengen veel kansen maar vragen ook meer investeringen Transitie van fit-and-forget strategie naar oplossingen voor de netbeheerders Win-win situatie voor beiden (klanten en DNBs) Profiteren nu met innovatieve PV systemen Minder of geen uitval 26

27 27