SOPRA lokale opslag systemen in de elektriciteits-voorziening

Transcriptie

1 SOPRA lokale opslag systemen in de elektriciteits-voorziening

2 onderwerpen Alfen Elektriciteitsvoorziening van de toekomst Alfen s rol in verschillende innovatie projecten ICU laadoplossingen Solar PV projecten Trafo station automatisering SOPRA energie opslag SOPRA toepassingen voor lokale energie opslag Conclusie

3 Alfen levert al meer dan 75 jaar producten en diensten voor de distributie van elektrische energie Opgericht in 1937 Ongeveer 150 werknemers 80% marktaandeel met transformatorstations met gemiddeld ca transformatorstations per jaar EV laadpunten divisie met meer dan laadpunten gerealiseerd Sinds december 2014 onderdeel van duurzame investeringsmaatschappij Infestos

4 Ons productportfolio bestaat uit transformatorstations, EV laadpunten en Smart Grid oplossingen Transformatorstations EV Laadpunten Smart Grid oplossingen

5 De toekomst zal meer en meer om decentrale oplossingen vragen Verleden: Centrale opwek Transport Distributie Trafostation Verbruik Toekomst: Centrale opwek Transport Distributie Trafostation Prosumer = producerende consument Opslag Slimme sturing Verbruik Slimme sturing Decentrale opwek, prosumers (PV, warmtepomp) EV (opslag)

6 Op decentraal niveau zien wij een grote rol voor zowel de klanten, de netbeheerders als Alfen Levering trafostations Automatisering Opslag (SOPRA) (Publieke) laadpleinen PV oplossingen Systeemintegratie Laadpunten ontwikkeling, productie, installatie en service Laaddiensten

7 Smart Grid Proeftuinen (TKI S2SG)

8 ICU Charging Equipment Integrated Charging Unit In 2008 gestart met ontwikkeling laadpunten om: Behoefte elektriciteit te sturen Betrouwbaarheid elektriciteitsnet in de toekomst te garanderen Nieuwe groep gebruikers bereiken Twee focusgebieden: Gebruiksvriendelijkheid Ondersteunend in stabiliteit elektriciteitsnet

9 Alfen is actief betrokken bij de engineering, bouw en onderhoud van PV parken Engineering Grid Connection Ontwerp en inkoop Modulaire opzet Kosten en betrouwbaarheids optimalisatie door herhaalbare standaard oplossing MV LV distributie Bemetering Beveiliging MV LV installatie verantwoordelijkheid Opslag Beperking aansluitvermogen Peak shaving, load shifting Energie handel Frequentie stabilisatie Grid code: balancering Optioneel islanding/ microgrid Levering, installatie en Service Grond werkzaamheden Fundering Montage en bekabeling In bedrijfstelling Onderhoud

10 Alfen Erado MS/LS station instrumentatie/automatisering Omgevingtemperatuur Open Smart Grid Protocol OVL Meting OVL sturing Deurdetectie Andere I/O Alfen Erado MSC Unit Optie: LS Meting Afgaande velden LS meting Trafo temperatuur Kortsluitindicatie MS (ook meting bij Compass A/B

11 Opbouw totale systeem OSGP 1.0 OSGP backoffice systeem MSC Unit MSR OSGP Server (cloud) OSGP Interface De lokale controller (RTU) communiceert met een centraal systeem via een beveiligde mobiele APN. Het berichtenverkeer is gedefinieerd in het Open Smart Grid Protocol (OSGP). DSO Interface Bedrijfsvoeringscentrum

12 SOPRA is ons energieopslagsysteem SOPRA is een modulaire oplossing in containers, bestaande uit: Batterij (mogelijkheden tot 20 jaar garantie) Omvormer Indien van toepassing integratie met Solar PV of andere duurzame energie bronnen Solar PV en SOPRA container Oplossingen voor integratie in Smart Grids voor bijv. load balancing en peak shaving Een unieke eigenschap van SOPRA is dat het zelfregulerend is in plaats van afhankelijk te zijn van ICT systemen Batterij Omvormer

13 Technical details of SOPRA Integrated solution to provide affordable and sustainable electoral power Main components of the integrated solution: Power generation: PV, Wind, Hydro, (bio and diesel) generators and via grid connection Battery storage Control, local, remote, interfaces to smart grid systems, smart charging, etc Modular, transportable containerized solution Powerlevel range: 30 kw - 10 MW++ Storage capacity: 30 kwh 10 MWh++ 13

14 In het CSGriP project (TKI) maken we Smart Grids zoveel mogelijk onafhankelijk van ICT Cellular Smart Grid Platform (CSGriP) Smart Grids nu heel sterk afhankelijk van ICT Stel probleem met ICT, grote gevolgen: ICT storing grid black out ICT black out complete black out Hoe terug komen? Concept CSGriP: back up oplossing: Maak smart grid onafhankelijk van ICT in de cloud door lokale balancing via lokale frequentieregeling en lokale prijzen. In geval van net-uitval automatisch in (cellulair) microgrid bedrijf gaan (idem ook weer terug) Cellulaire netwerken van onderaf opbouwen

15 SOPRA is reeds toegepast in diverse pilot projecten Voorbeelden: HAN ACRRES Croon Alfen 2012 Stationair autonoom systeem Specificaties: 1 bi-directional inverter (ESI 60 kw) Battery 53 kwh Li-ion (high # cycles, low weight and size) 30 kwp PV / 80 kw Wind Generator / 100 kva Diesel Genset Control system 2013 Mobiel autonoom systeem Specificaties: Mobile SOPRA system in 20 ft container Up to 6 ESI inverters ( kw grid) Battery up to 850 kwh Up to kwp PV Control system 2013/2014 Stationair systeem (autonoom en grid connected) Specificaties: 1 bi-directional Inverter (ESI 60 kw) Battery 53 kwh (Li-ion) Flexible grid connection 2015 Mobiel systeem Specificaties: 2x30 kw input inverter 2x30 kw battery inverter 90 kwh Li-ion storage Flexibele net koppeling

16 Andere referentie projecten Buurt batterij (232 kwh / 200 kw), LV+MV interface (2012) Batterij opslag systeem Alliander, ondersteuning netuitloper. (2013)

17 Beperking net investeringen Beperking netinvesteringen Toepassingen: Korte vermogens pieken Relatief lage gemiddelde vermogens Hoge net investeringen Voorbeeld: Snellaadstation Haarrijn (Shell Breukelen): Netaansluiting kosten: > 500 keuro Alternatief opslag systeem: keuro 17

18 Project A2 Elektrisch (Haarrijn) Omschrijving A2 Elektrisch 2x60 kw net inverter 2x60 kw batterij inverter 90 kwh Li-ion opslag Peakshaving Loadshifting Energie handel U 1 I 2 I 6 I 3 I I 4 1 2x60 kw 2x60 kw 90 kwh I 5 U 2 I 7

19 Laadplein Den Haag Omschrijving Laadplein Den Haag 2x30 kw net inverter 2x30 kw batterij inverter kwh Li-ion opslag Peakshaving Loadshifting Energie handel U 1 I 2 I 3 I I 4 1 2x30 kw 2x30 kw 90 kwh I 5 U 2

20 0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 Voorbeeld van een SOPRA project in Nigeria Omschrijving Nigeria Project Voedsel verwerkende fabriek Verbruik: 1,1 MW Was: Diesel Generator 1,2 MW Wordt: PV: 2,3 MWp (voor 40-50% energie) Opslag: 1,4 MWh / 1,2 MW Opslag regelt onbalans opwekking/load weg PVused (kw) Pdump (kw) DG (kw) Storage (kw) Diesel: 1,2 MW 0

21 Energie handel PV, Wind, evt met SDE of EIA subsidie Terugverdientijd : 9-10 jaar zonder opslag (typical) Integratie met SOPRA batterij opslag: Terugverdientijd : 5-7 jaar met opslag (typical) Business model : Klant schaft PV en SOPRA systeem aan Contract klant met energy trader De energy trader is programma verantwoordelijke (wettelijke eis). Energy trader aggregeert zijn klanten (15 min interval), en biedt dagelijks rond 18:00 h aan Tennet voor volgende dag De volgende dag wordt met de altijd ontstane onbalans gehandeld door de energie trader op dagmarkt APX en de onbalansmarkt. Het handelen genereert significant meer inkomsten dan de PV met evt subsidie Ondanks grotere investering kleinere terugverdientijd Business model verbetert indien ook bepaalde niet kritische lasten (bijv. koeling, elektrische auto, etc) flexibel aangestuurd kan worden. Extra voordeel SOPRA systeem; UPS / autonoom bedrijf / peakshaving in geval van netuitval Mogelijk concept uit te rollen in energie coöperaties production meter battery meter Energy Management system internet consumption meter Grid meter Energy Trader

22 Primary frequency control (primary control reserve) Primary frequency control vangt snelle variaties in de onbalans op, op basis van de net frequentie Kosten vergelijk: Batterij opslag: < 1 MEuro/MW centrale 1-3 MEuro (conv. nuclear) Extra voordeel SOPRA systeem; UPS / autonoom bedrijf in geval van netuitval Principle frequency deviation and subsequent activation of reserves (source: UCTE)

23 Conclusies rondom lokale energie opslag Energie opslag in elektriciteitsnetten is nu al economisch haalbaar in Europa (energie handel / primary frequency control / voorkoming net investeringen) Extra functies die dan ook mogelijk worden: Noodstroom, inclusief optimalisatie huidige noodstroom Peakshaving, loadshifting, etc

24 Bedankt voor uw aandacht.