Vliv SmartGrids na zajištění energetické bezpečnosti

Transkript

1 Vliv SmartGrids na zajištění energetické bezpečnosti 1 Ing. Ivan Beneš, CityPlan spol. s r.o. ČTPSG, Workshop I Praha Běchovice,

2 Obsah prezentace Výchozí celostní přístupy Ekonomické důvody pro SmartGrids Bezpečnostní důvody pro SmartGrids 2

3 Oprea Diana Celostní pohled na energetiku a bezpečnost Energetická bezpečnost uživatelů energie Krizová situace nastává na konci drátu či potrubí Bezpečnost energetic. transformací a dopravy energie obnovitelné zdroje Energetická bezpečnost zdrojů primární energie jaderná fúze s bezdrátovým přenosem atomy, chemické roků a jaderné vazby 85 roků bydlení doprava elektrárny teplárny jaderná energie 155 roků uhlí neobnovitelné zdroje terciér 67 roků zemní plyn fosilní zdroje zemědělství průmysl rafinerie 42 roků ropa (sluneční energie z pravěku) potřeby 3lidí Ekonomický, sociální, environmentální a bezpečnostní rozměr udržitelný rozvoj Hot spots of energy security: networks objects

4 Časová osa fosilní energie a jaderné technologie G3 (G3+) jsou z dlouhodobého pohledu jen epizoda Industriální transformace Postmoderní transformace Přechod k fosilní energii Odklon od fosilní energie elektřina 4 OZE uhlí ropa zemní plyn JE R/P= roků R/P= 155 roků R/P= 42 roků R/P= 67 roků G3+ R/P= 85 roků breeders, fúze???

5 Environmentálně bezpečnostní přístup 5

6 Celostní pohled na 4 energetická hřiště a jejich sudí Rada bezpečnosti G 20? (národní) IZS Směrnice EU Vojenské doktríny Zahraniční politika Krizové řízení Liberalizovaný trh 240/ / /2005 Účast v misích Diplomacie Civilní nouzové plánování Podnikání v energetice 406/ / / /2000 Zajištění přístupu ke zdrojům primárních nosičů energie Zajištění dopravních cest Zábrana nukleární proliferace Objekty kritické infrastruktury Integrovaný záchranný systém Energetické společnosti 6 Ústřední důležitost pro sílu moderních armád má ropa Kontinuita činnosti Minimalizace ztrát v území Rozsah zprávy Pačesovy komise (6. kapitola) Maximalizace zisku Regulované oblasti? Trh?

7 Vize 2050 Bez SmartGrids nejsme schopni přežít případný střet civilizací. Bez SmartGrids nemáme alternativu, jak se střetu civilizací vyhnout. 7 Zdroj: WBCSD, February 2010 World Business Council for Sustainable Development

8 Obsah prezentace Výchozí celostní přístupy Ekonomické důvody pro SmartGrids Bezpečnostní důvody pro SmartGrids 8

9 malý růst trhu velký Tržní přístup: analýza energetiky jako výrobku otazníky hvězdy OZE OZE vstup CCS JE4G JE3G Fosilní energie 9 výstup bídní psi dojné krávy malý podíl na trhu velký

10 Největší přírůstek elektráren bude ve sluneční a větrné energii (kolísavý výkon) 10

11 SG pomohou ekonomice zdrojů elektřiny s přerušovaným i trvalým výkonem DSM 11

12 Denní minimum ( ) Denní minimum PE malí výrobci PE velcí výrobci PE ČEZ PSE malí výrobci PSE velcí výrobci PPE malí výrobci PPE velcí výrobci PVE ČEZ VE malí výrobci VE velcí výrobci VE ČEZ JE spotřeba DSM - podpora noční spotřeby ideální JE+uhlí spotřeba Denní minimum + slunečný den Denní minimum + slunečný den PE malí výrobci PE velcí výrobci PE ČEZ PSE malí výrobci PSE velcí výrobci PPE malí výrobci PPE velcí výrobci PVE ČEZ VE malí výrobci VE velcí výrobci VE ČEZ JE PV spotřeba Problém je řešitelný pomocí SmartGrids, DSM a krátkodobé akumulace DSM - podpora denní spotřeby ideální JE+uhlí PV spotřeba

13 GWh Vliv SmartGrids na zajištění energetické bezpečnosti Hlavní problém je snižování poptávky po základního výkonu, což snižuje velikost (EU) trhu pro JE a uhlí s CCS Měsíční bilance solární elektřiny Problém je řešitelný pomocí sdílení základního výkonu a vyrovnávání odchylek prostřednictvím evropské supersítě a/nebo větším podílem plynových zdrojů spotřeba brutto 30 GW 20 GW 10 GW 10xVTE Fotovoltaika - potenciál: 67GW zastavěná plocha 19 GW brownfields

14 Kč/MWh Budoucnost jaderných a uhelných technologií je ekonomicky nejistá Dlouhodobé marginální náklady závěrných elektráren Vliv OZE JE uhlí plyn 14 doba využití v h/r

15 Obsah prezentace Výchozí celostní přístupy Ekonomické důvody pro SmartGrids Bezpečnostní důvody pro SmartGrids 15

16 Debaty nad obsahem slova Smart 16

17 Úrovně inteligence (schopnosti přežít) 17

18 Zadání pro SmartGrids z hlediska bezpečnosti 18 Vyrovnání toků výkonů TEN-E E (zdrojová panevropská super-smart-grid) Integrace odběratelů mezi aktivních hráče ES (zvýšení flexibility poptávky a integrace DG) Zodolnění DS, snížení zranitelnosti, self-healing (grayout namísto blackout) Integrace funkce krizového DSM - umožňuje aktivovat regulační opatření pro snížení spotřeby elektřiny při jejím nedostatku a usměrnit ji v souladu s krizovými plány v případech, kdy krizová situace nabývá takového rozsahu, že běžné ekonomické nástroje nejsou pro vyrovnání poptávky účinné

19 Koincidence poruch Změna klimatu Migrace Zločinnost, deprivace Konflikty o zdroje Extrémní jevy Teroristické akce Guerillové akce Vojenské akce BLACKOUT 19 Vzhledem k naší závislosti na elektřině nejsme bez ní schopni zajistit základní potřeby člověka nutné k přežití. Nechceme-li se adaptovat na život bez elektřiny, musíme adaptovat elektrické sítě. Fyziologické potřeby: potřeba kyslíku, přiměřené teploty, tekutin, potravin, pohybu, spánku a odpočinku, vyhnutí se bolesti,... Potřeba bezpečí: jistoty, stálosti, spolehlivosti, struktury, pořádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu Potřeba sounáležitosti Potřeba uznání Potřeba seberealizace Základní potřeby podle Maslowa Pohled z hlediska lidské bezpečnosti - ochrany obyvatelstva

20 Hrozba dopad doba obnovy Riziko dlouhodobého výpadku je nepřijatelné 20 Elektrárna N=1: 0 obyvatel N=4: 10 mil. obyvatel Obnova: 2 roky Vedení 110 kv N=1: 0 obyvatel N=4: 100 tis. obyvatel Obnova: 2 týdny Vedení 22 kv N=1: 2 tis. obyvatel N=4: 8 tis. obyvatel Obnova: 1 týden Vedení 220/380 V N=1: 100 obyvatel N=4: 400 obyvatel Obnova: 2 dny Systémové elektrárny 110 kv Maloodběr Maloodběr Vedení 400 kv N=1: ;0 obyvatel N=4: 10 mil. obyvatel Obnova 3 týdny 22 kv 220/380 V Přenosová soustava 400 kv, 220 kv Trafo 400 kv N=1: 0 obyvatel N=4: 10 mil. obyvatel Obnova: 6 měsíců DG Trafo 22 kv N=1: 100 obyvatel N=4: 400 obyvatel Obnova: 1 týden Největší odběratelé Distribuční soustava n DG Pasivní distribuční soustava Trafo 110 kv N=1: 0 obyvatel N=4: 50 tis. obyvatel Obnova: 2 měsíce Výrobna N=1: 0 obyvatel N=4: 0 obyvatel Obnova: 1 rok

21 Krizovými ostrovními systémy lze snížit riziko rozvratu společnosti 100x DG Decentralizované zdroje i virtuální elektrárny Systémové elektrárny Přenosová soustava 400 kv, 220 kv Největší odběratelé Distribuční soustava Firewall Vedení 110 kv N=1: 0 obyvatel N=4: 100 tis. obyvatel Obnova: 2 týdny 110 kv 22 kv DG Trafo 110 kv N=1: 0 obyvatel N=4: 50 tis. obyvatel Obnova: 2 měsíce Vedení 22 kv N=1: 2 tis. obyvatel N=4: 8 tis. obyvatel Obnova: 1 týden Vedení 220/380 V N=1: 100 obyvatel N=4: 400 obyvatel Obnova: 2 dny 21 Maloodběr Trafo 22 kv N=1: 100 obyvatel N=4: 400 obyvatel Obnova: 1 týden 220/380 V DG DG DG Aktivní distribuční sít (Smart Grid) Výrobna N=1: 0 obyvatel N=4: 0 obyvatel Obnova: 1 rok

22 ~ dispečink PS stanovení prioritních dodávek přenosová soustava krizový plán disponibilní výkon zdroje dispečink DS řízení spotřeby pomocí HDO distribuční soustava ~ objektový zdroj ~ místní teplárna ostrovní provoz, přídělový systém soustava CZT 22 Řešením jsou: (1) Veřejné ostrovní systémy (2) Starty ze tmy Tyto investice by měly mít garantovanou návratnost jako OZE Prioritu by měla mít i ochrana obyvatelstva zbytná spotřeba nouzový příděl Zbytná spotřeba = regulační výkon 241/2000 Sb. Hospodářská opatření pro krizové stavy. Zajištění nezbytných dodávek Nouzový příděl schopnost přežití

23 Tržní a právní rámec pro zvýšení odolnosti elektrizační soustavy Přínosy Potraviny Dodávka tepla Dodávka el. en. Distribuce el. Ne-evakuace Ekonom. aktivita Nevýpadek daní Náklady IZS Investice a údržba Cena el. en. Náklady mil.kč/rok Kč/MWh Teplárna Distribuce Spotřebitelé Státní správa 23 Právní rámec

24 CityPlan spol. s r.o. Kontakt: Adresa: Ivan Beneš Jindřišská,, Praha 1 tel.: mobil: fax: www: ivan.benes@cityplan.cz