Sähköverkko- ja markkinavisio 2035 & Roadmap 2025

Transkriptio

1 Sähköverkko- ja markkinavisio 2035 & Roadmap 2025

2 , markkinat ja järjestelmä

3 Uudella Roadmapilla kohti tarkistettua Visiota Roadmap 2025 Visio 2035 Hankekokonaisuudet Nykytila Hankkeet

4 Verkkovisio Haja-asutusalue KJ-verkon runkojohto pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) Pienvesivoimala Tuulivoimala 110/ 110 kv CHP-voimala Kauppa, terveysasema ja koulu Oliko visio 2030 oikealla polulla? Jakeluverkon Energiamarkkinat Teollisuus Haarajohdot omia suojausalueita Tiedonsiirto Saarekekäyttöön pystyvä microgrid / DC 1.4 kv (DC) Asiakkaat Microgrid 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) 1.4 kv (DC)/ () (akku) (karja-/maatila) (karja-/maatila) / Kevyt katkaisija ilmajohto ilmajohto UPS Polttokenno Mikroturbiini (CHP) Varavoimakone Aurinkokennot Microgridin katkaisija 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli Pieni saarekeverkko Omatuotanto (kaukana sähköverkosta) (akku) Microgrid-verkon 110/

5 Luotettavuus Verkkovisio Haja-asutusalue KJ-verkon runkojohto pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) Luotettavuus/Säävarmuus: Tuulivoimala Polttokenno Kaapelointi Verkostoautomaatio Pienvesivoimala Kevyet sähköasemat yms. (karja-/maatila) Microgrid 110/ 110 kv / DC CHP-voimala Teollisuus Varavoimakone Kauppa, terveysasema ja koulu 1.4 kv (DC) Haarajohdot omia suojausalueita Tiedonsiirto Saarekekäyttöön pystyvä microgrid (karja-/maatila) Kevyt katkaisija ilmajohto ilmajohto sähkömarkkinalain mukaisiksi. / UPS Mikroturbiini (CHP) Jakeluverkon Energiamarkkinat Laatuluokat 6 h / 36 h / Sähkömarkkinalaki 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) Energia- 1.4 kv (DC)/ varasto () Työpajasta 1: Vuonna 2028 (akku) sähköverkot Suomessa on muutettu Asiakkaat Aurinkokennot Microgridin katkaisija 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli Pieni saarekeverkko Omatuotanto (kaukana sähköverkosta) (akku) Microgrid-verkon 110/

6 Luotettavuus Verkkovisio Haja-asutusalue KJ-verkon runkojohto pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) Jakeluverkon Energiamarkkinat 110/ 110 kv CHP-voimala Kauppa, terveysasema ja koulu Haarajohdot omia suojausalueita Tiedonsiirto Saarekekäyttöön pystyvä microgrid Tuulivoimala Pienvesivoimala Teollisuus Polttokenno (karja-/maatila) (karja-/maatila) / Mikroturbiini (CHP) LVDC 1000 V:n järjestelmä Microgrid Kevyt katkaisija / DC ilmajohto ilmajohto Varavoimakone 1.4 kv (DC) 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) 1.4 kv (DC)/ () (akku) UPS Asiakkaat Aurinkokennot (akku) Microgridin katkaisija Microgrid-verkon 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli 110/ Pieni saarekeverkko Omatuotanto T. Kaipia T. Suntio T. Rauhala LVDC and Power Electronics (kaukana Enabling Technologies sähköverkosta), Roadmap 2025, Työpaja 2

7 Verkkovisio Haja-asutusalue KJ-verkon runkojohto pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) Pienvesivoimala Microgrid Tuulivoimala Jakeluverkon Energiamarkkinat Tuulipuistot 110 kv Hajautettu tuotanto Haarajohdot omia 110/ suojausalueita Tiedonsiirto Tuulivoima CHP-voimala Saarekekäyttöön pystyvä microgrid Kauppa, Aurinkosähkö terveysasema ja koulu Teollisuus Pien-CHP Pienvesivoima Polttokennot / DC 1.4 kv (DC) 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) 1.4 kv (DC)/ () (akku) Asiakkaat (karja-/maatila) (karja-/maatila) / Kevyt katkaisija ilmajohto ilmajohto UPS Polttokenno Mikroturbiini (CHP) Varavoimakone Aurinkokennot Microgridin katkaisija 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli Pieni saarekeverkko Omatuotanto (kaukana sähköverkosta) (akku) Microgrid-verkon 110/

8 Verkkovisio Haja-asutusalue KJ-verkon runkojohto pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) Tuulivoimala Jakeluverkon Energiamarkkinat 110/ 110 kv t Microgrid CHP-voimala Kauppa, terveysasema ja koulu Haarajohdot omia suojausalueita Tiedonsiirto Saarekekäyttöön pystyvä microgrid Varavoima Pienvesivoimala Teollisuus / DC 1.4 kv (DC) Asiakkaat Microgrid 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) 1.4 kv (DC)/ () (akku) (karja-/maatila) (karja-/maatila) / Kevyt katkaisija ilmajohto ilmajohto UPS Polttokenno Mikroturbiini (CHP) Varavoimakone Aurinkokennot Microgridin katkaisija 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli Pieni saarekeverkko Omatuotanto (kaukana sähköverkosta) (akku) Microgrid-verkon 110/

9 Kaikkialle ulottuva Verkkovisio Haja-asutusalue 110/ 110 kv tietoliikenne KJ-verkon runkojohto Jakeluverkon pääosin :n maakaapelia tienvarressa (mikäli mahdollista) IoT? Energiamarkkinat - mitä kaikkia toimintoja sitten sisältääkin CHP-voimala Kauppa, terveysasema ja koulu Haarajohdot omia suojausalueita Tiedonsiirto Saarekekäyttöön pystyvä microgrid Tuulivoimala Pienvesivoimala Teollisuus / DC 1.4 kv (DC) Asiakkaat Microgrid 1.0 kv ()/ 1.4 kv (DC) 1.4 kv (DC)/ () (akku) (karja-/maatila) (karja-/maatila) / Kevyt katkaisija ilmajohto ilmajohto UPS Polttokenno Mikroturbiini (CHP) Varavoimakone Aurinkokennot Microgridin katkaisija 1.0/0.4 kv 1000 V maakaapeli Pieni saarekeverkko Omatuotanto (kaukana sähköverkosta) (akku) Microgrid-verkon 110/

10 Kaupunkiverkot Verkkovisio 2030 Näkymätön ja häiriötön sähköverkko City-alueella asiakkaan vuotuinen keskimääräinen keskeytysaika on n. 10 min Helsingissä n. 5 min

11 Road map 2015 tulosraportti, Esa Pekkola, 2007

12 SGEM; Research Themes, 2009

13 RoadMap * In 2011 large questionnaire survey with over 100 respondents was made to update the Smart Grids Roadmap for the SGEM program. * The questionnaire took into account the Nordic Market as well as Continental European Market perspective, and it was divided into four perspectives: Technology, Electricity Market, End-user and Smart Grid development

14 /MWh Minne suunta? Natural gas Coal Oil LNG Wind Power Li-ion battery Power-to-gas Solar PV

15 Politiikka & regulaatio, EU Vuoteen 2050 mennessä lähes hiilivapaa energiajärjestelmä.

16 Europes s electricity system is in the middle of period of profound change. European Commission, 2015

17

18 Älykkäät sähköverkot voisivat olla Euroopan liuskekaasu. Euroopan komission varapuheenjohtaja Sefcovic, 9/2015

19 Renewables, security of supply and efficiency Shorter operation times, different running ranking, worse economics How to solve the problem? Role of DSO&TSO? Electricity Market + CO2-price Efficient operation of system Sustainability Security of supply More renewable based production, excellent sustainability Role of retailer? X Renewable based production and subsidies More uncontrollable renewable based production having high output variation, new challenges in intermittency, lack of controllable production, lack of inertia When? How? Profitability? Acceptability? Role of customers? Controllable Storages Demand response Transmission & distribution grids production Capacity Markets & Earning models Payments of readiness to produce electricity or reduce consumption

20 Sähkö tuotteena 2035? Tehotasapainovaatimus voimassa, mutta Varastointi taloudellisesti kannattavaa Vesi-, ydin-, aurinko- ja tuulisähkö Polttoaineen hinta 0 -> energialla (määrä, kwh) ei ole hintaa -> kapasiteetilla (kw) on hinta Sähkö on välttämätön/kriittinen hyödyke Valtakunta; riittävä omavaraisuus, kustannukset (hinta), poliittiset sopimukset (ilmastosopimukset) (yksilö, organisaatio); varmuus (saatavuus), kestävyys (energiatehokkuus, puhtaus Fyysisesti yhteen kytketyn sähköjärjestelmän kaikki osat ovat myös informatiivisesti reaaliaikaisesti yhteen kytkettyjä