KONCEPT PRIHODNJEGA INOVATIVNEGA ENERGETSKEGA OMREŽJA

1. Krešimir BAKIČ Slovensko združenje elektroenergetikov CIGRE – CIRED Elektro Slovenija (ELES) KONCEPT PRIHODNJEGA INOVATIVNEGA ENERGETSKEGA OMREŽJA S POUDARKOM NA ELEKTROENERGETSKIH OMREŽJIH

2. Načrt predstavitve • Zahteve in pričakovanja • Vizija energetskih središč (hubi) • Nova arhitektura električnih omrežij • Razpoložljive in nove tehnologije • Potrebne raziskave in sredstva • Izzivi za Slovenijo • Zaključki in izhodišča za razpravo »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

3. 1. Zahteve in pričakovanja Svetovni pogled na razvoj energetike Svetovna oskrba s primarno energijo 2009 Več kot 80% oskrbe iz fosilnih goriv povzroča tveganja Klimatskih sprememb (naraščanje emisij CO2) Sigurnosti oskrbe (konice oskrbe naftnega trga) Visokih porastov cen energije. Podatki svetovne porabe primarne energije 2006 Fosilna goriva (111 150 TWh oz. 82%) Premog 3.1 GTep (36 270 TWh) Nafta 4.0 GTep (46 800 TWh) Plin 2.4 GTep (28 080 TWh) Nefosilna goriva (25 270 TWh oz. 18%) Nuklear 0.7 GTep (8 190 TWh) Hidro 0.26 GTep (3 040 TWh) Obnovljivi 1.2 GTep (14 040 TWh) Vir: IEA Skupaj 11.7 GTep ali 136 890 TWh »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

4. 1. Zahteve in pričakovanja - nadaljevanje Svetovni pogled na razvoj energetike Pričakovanja porabe po scenariju BAU 2030 Alternativni scenarij za 2030 Fosilna goriva (169 650 TWh oz. 82%) +52% Premog 5.0 GTep (58 500 TWh) Nafta 5.6 GTep (65 520 TWh) Plin 3.9 Gtep (45 630 TWh) Nefosilna goriva (37 440 TWh oz. 18%) Nuklear 0.9 GTep (10 530 TWh) Hidro 0.4 GTep (4 680 TWh) Obnovljivi 1.9 Gtep (22 230 TWh) +48% Skupaj: 207 090 TWh ali 17.7 GTep + 50% Fosilna goriva (111 150 TWh oz. 76%) Premog 3.7 GTep (43 290 TWh) Nafta 4.9 GTep (57 330TWh) Plin 3.4 Gtep (39 780TWh) Nefosilna goriva (37 440 TWh oz. 18%) Nuklear 1.1 GTep (12 870 TWh) Hidro 0.4 GTep (4 680 TWh) Obnovljivi 2.2 Gtep (25 740 TWh) Skupaj: 183 690 TWh ali 15.7 GTep + 34% Vir: IEA »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

5. 1. Zahteve in pričakovanja-nad Svetovni pogled na razvoj energetike Za dosego omenjenih ciljev svet potrebuje Nizko karbonske energetske vire Mnogo boljšo energetsko učinkovitost In pri tem bo igrala najpomembnejšo vlogo električna energija, ki jo je možno proizvesti iz nizko karbonskih virov. Na porabniški strani je električna energija tista, ki omogoča najučinkovitejšo energetsko rabo. primeri Uporaba električne energije pri transportu (električni avtomobili in hibridni plug-in avtomobili) Za ogrevanje in hlajenje v zgradbah se bo več in več uporabljala toplotna črpalka »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

6. 1. Zahteve in pričakovanja- nadaljev. Svetovni pogled na razvoj energetike Svetovna proizvodnja električne energije Premog 40% Nafta 6 % Plin 20% Nuklearna 16% Hidro 16% Obnovljivi 2 % Premog 35% Nafta 2 % Plin 20% Nuklearna 15% Hidro 18% Obnovljivi 10% Leto 2005 – 15 000 TWh Leto 2030 – 30 000 TWh 66% 57% 34% 43% Tako drastična sprememba elektroenergetskih sistemov zahteva MOČEN RAZVOJ ENERGETSKIH OMREŽIJ »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

7. 1. Zahteve in pričakovanja- nadaljev. Zakaj potrebujemo novi koncept omrežij? Da omogočimo vključitev številnih obnovljivih virov (veter, solarni viri, …), ki so po naravi intermitentni, Da se poveča sigurnost oskrbe z omogočanjem medsebojne pomoči sosednjih sistemov, Da se dosežejo boljše ekonomske in okoljske značilnosti energetskih sistemov In kaj to pomeni za VN električno omrežje? Razširitev interkonekcij ; Mediteranski obroč; povezava UCTE z Rusijo, Razvoj UVN omrežja t.i. supergrid za transport e na velike razdalje, Za boljše izkoriščanje obstoječih omrežij, Za vključitev več kabelskih povezav na območjih, ki so okoljsko bolj občutljiva. In kakšne tehnologije? UHV AC prenosi, UHV DC prenosi, Hibridni prenosi AC+DC, GIL, supraprevodni vodi, Inteligentna omrežja (od centrov vodenja do končnih odjemalcev) »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

8. 2. Vizija energetskih središč (hubi) Koncept energetskih središč Kako razviti omrežja brez omejitev? • Koncept vizije novih omrežij sloni na 2-eh ključnih elementih: • KONVERTORJI in SHRANJEVALNIKI energije so integrirani v t.i. Energetske hube, ki se napajajo iz različnih energetskih virov in tudi oskrbujejo odjemalce z različnimi viri, • KOMBINIRANI PRENOS energetskih nosilcev v eni napravi (energetski interkonektor) »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

9. 2. Vizija energetskih središč (hubi) Greenfield pristop Model energetskih središč Elektrika in vodik se prenašata v skupnem podzemnem prenosu. Analize kažejo na izboljšanje sistema glede okolja, cene, zanesljivosti oskrbe in tudi drugih vidikov. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

10. 3. Nova arhitektura električnih omrežij Efficient Building Systems • Thermostat receivesday-ahead hourlyprices • Consumer sets upperand lower limits • Thermostat “learns”thermal, consumerand weather impacts Utility Communications Renewables Internet PV Consumer Portal and Building EMS Advanced Metering Control Interface Distribution Operations Dynamic Systems Control Plug-In Hybrids Smart End-Use Devices Distributed Generation and Storage Data Management »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

11. 4. Razpoložljive in nove tehnologije Razvoj novih tehnologij zlasti na področju energetske elektronike ij informacijskih tehnologij odpirajo nove možnosti razvoja celotne energetike. Mnoge on teh tehnologij zahtevajo dodatne raziskave, razvoj, testiranja. • NOVI MATERIALI, za vodnike in tudi druge elemente sistema, • Supraprevodni elementi (HTS) lahko naredijo revolucijo v energetiki, • Shranjevalniki el. Energije, • IT , senzorji, tehnike vodenja, • Tehnologije razpršenih virov, • Napredne polprevodniške tehnologije (FACTS...) »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

12. 5. Potrebne raziskave in sredstva Kot prvo je potrebno ustanoviti na nivoju države posebni oddelek/agencijo za razvoj inteligenčnih omrežij, Poskrbeti za zadostno število tehničnih kadrov – energetsko, informacijsko komunikacijskih specializacij, Lansirati prve projekte slovenske platforme Smart grida; pri tem je potrebno čim bolj vključiti slovensko industrijo in tehnološke parke, Skupaj z regulatorjem definirati potrebna sredstva in kriterije ter pričakovane dodane vrednosti v sistemu, Ocenjujem, da bi v Sloveniji za dodatnih 35 M Evrov letno namenjenih raziskavam, razvoju in uvajanju novih omrežnih tehnologij bistveno premaknili tehnološke meje inteligenčnih omrežij ter omogočili bližanje ciljem energetske politike EU. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

13. 6. Izzivi za Slovenijo • Dograditev osnovne prenosne infrastrukture (vizija do 2030) • Modernizacija prenosnega in distribucijskega omrežja z novimi tehnologijami • Zgraditi lastno industrijo za inteligentna energetska omrežja. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

14. 7. Zaključki in izhodišča za razpravo Svet je pred tretjo tehnološko revolucijo, katere vplivi bodo bistveno spremenil naš energetski sistem. Pri tem bodo igrale pomembno vlogo omrežne povezave. Razvijajo se novi koncepti energetskih središč, ki slonijo na greenfield pristopu (gledanje 50 let v prihodnost) Pri elektroenergetskih omrežjih se izdelujejo novi modeli in arhitekture povezovanj upoštevajoč nove tehnologije, ki bodo močno podprte z IKT in inteligenčnimi sistemi ter GIS, GPS, senzorji za različne aplikacije, itn Smart grid naj bi postalo novo omrežje, ki bo povezovalo sistem od vira goriva do končnega uporabnika s pomočjo najmodernejše tehnologije, ki se bo prelevila iz elektro-mehanske v popolno digitalizirano opremo. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

15. 7. Zaključki in izhodišča za razpravo To omrežje bo omogočalo dvosmerno komunikacijo med odjemalcem in proizvajalcem energije. Bodoči odjemalec na vseh napetostnih nivojih bo razpolagal z lastnimi energetskimi viri (npr. sonce, veter, energetska umetna drevesa ti. Solarna drevesa, ki bodo s pomočjo nano tehnologije izkoriščala fotovoltaične, termovoltaične in piezovoltaične efekte in jih pretvarjala v električno energijo, itn). Pri razvoju novih omrežjih bo meja med distribucijo in prenosom bolj zabrisana. Nova omrežja bodo omogočala bistveno povečanje koriščenja obnovljivih in razpršenih virov električne energije, uporabo novih tehnologij shranjevanja električne energije, izboljšanje ekonomičnosti in zanesljivosti oskrbe z električno energijo. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

16. 7. Zaključki in izhodišča za razpravo V ozadju tega inovativnega razvoja je tudi veliko število novih delovnih mest. (Obama v svojem govoru o novi energetski politiki ZDA in graditvi prihodnosti z čisto energijo, govori o 5 milionov novih delovnih mest v naslednih 10-ih letih). Zdi se, da Slovenija zamuja v novi tehnološki tekmi. Kako na državnem tako na podjetniškem nivoju pogrešamo nove organizacije in vizije. Ocenjujem, da bi bilo potrebno za dosego zastavljenih mednarodnih ciljev do leta 2030, za omrežja, nameniti dodatnih vsaj 35 milijonov Evrov/letno za raziskave, razvoj in pilotske projekte (to je ca. 1promil BDP). Projekte bi bilo treba financirati iz javno-privatnih sredstev. »Inovacija energetike?«, Brdo pri Kranju, 27. oktober 2009

17. Hvala za pozornost!