AKTUÁLNÍ PROBLÉMY V OBLASTI PLÁNOVÁNÍ A ROZVOJE SÍTÍ VLIV DECENTRALIZACE ZDROJŮ ELEKTRICKÉ ENERGIE. 10. června 2016 Ing. Václav Kropáček, Ph.D.

Transkript

1 AKTUÁLNÍ PROBLÉMY V OBLASTI PLÁNOVÁNÍ A ROZVOJE SÍTÍ VLIV DECENTRALIZACE ZDROJŮ ELEKTRICKÉ ENERGIE 10. června 2016 Ing. Václav Kropáček, Ph.D.

2 HLAVNÍ VÝZVY PRO ČEZ DISTRIBUCE POTŘEBA INOVATIVNÍHO PŘÍSTUPU NÁKLADOVÁ EFEKTIVITA Stabilní tarif vs. Investice do obnovy soustavy SPOLEHLIVOST SAIDI, SAIFI snížení v následujících 5 letech KVALITA ENERGIE Napětí, flikr, vyšší harmonické INTEGRACE OZE EU2030 : 27% podíl OZE STÁRNUTÍ ZAŘÍZENÍ RCM, asset management NOVÉ TECHNOLOGIE Smart grid NOVÝ TARIFNÍ MODEL agregátor, DSM/DSR, prosumer ICT ŘEŠENÍ LTE, BPL, optická vlákna LEGISLATIVA EU národní legislativa ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ SF6 plyn, ochrana ptactva KYBERNETICKÁ BEZPEČNOST Zabezpečení naměřených dat 1

3 Spotřeba [TWh] Podíl OZE [%] OBNOVITELNÉ ZDROJE DOSÁHLY 13 % PODÍL NA DOMÁCÍ SPOTŘEBĚ V ROCE

4 SOUČASNÝ STAV PŘIPOJENÝCH VÝROBEN Počet výroben Rozdělení instalovaného výkonu OZE v ČR 5% Fotovoltaické 1% 11% 55% Větrné % Vodní Bioplyn ČEZ D ostatní PDS Důlní plyn Biomasa Výrobny připojené k 12 / % 3

5 CHARAKTERISTICKÉ SCÉNÁŘE ROZVOJE MALÝCH OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE DO ROKU 2040 Referenční Odvozen z ASEK 9/2013 Navýšení instalovaného výkonu malých zdrojů připojovaných do vn + nn o MW do roku 2040 EU 2030 Nejvyšší scénář z pohledu instalace nových zdrojů Vychází z předpokladů vysokých dotací na instalace OZE NEJVĚTŠÍ ROZVOJ VE VŠECH SCÉNÁŘÍCH JE PŘEDPOKLÁDÁN NA HLADINĚ NN U FVE A MIKROKOGENERACE 4

6 SCÉNÁŘ ROZVOJE DISTRIBUOVANÉ VÝROBY RESPEKTUJÍCÍ ASEK 09/ MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW 0 MW Nízký scénář Referenční scénář VE celkem (bez PVE) FVE celkem Mikrokogenerace celkem Bioplyn a skládkový plyn celkem VTE celkem Geotermální celkem 5

7 PILOTNÍ PROJEKTY NOVÝCH TECHNOLOGIÍ ROZDĚLENÍ Vyšší míra automatizace - dopad pro zákazníka (spolehlivosti - SAIFI, SAIDI) Integrace OZE - dopad do kvality napětí a frekvence Komunikační technologie v DS 6

8 PILOTNÍ PROJEKT SMART REGION VRCHLABÍ Cíl: ověření nových technologií a funkcí, které v provozu stávající distribuční sítě nejsou používány přínosy - zvýšení kvality dodávky, snížení ztrát v síti, zvýšení spolehlivosti sítě, snížení doby výpadku Rozsah: automatizace sítě nn rozsah 64 zákazníků (mezi 2 DTS) automatizace sítě vn rozsah zákazníků (město Vrchlabí) řízení ostrovního provozu rozsah 1800 zákazníků Harmonogram: finalizace stavebních úprav do 1Q 2015, pak plné spuštění demonstrací 2Q 4Q 2015 testovací provoz 01/2016 ukončení projektu GRID4EU, přechod funkcí pod platformu Dispečerského řízení 2Q 2016 roční vyhodnocení provozu 7

9 PILOTNÍ PROJEKT SMART REGION VRCHLABÍ 8

10 PILOTNÍ PROJEKT INTELIGENTNÍ DÁLKOVĚ OVLÁDANÉ PRVKY NA HLADINĚ VN Cíl: zlepšení ukazatelů SAIDI, SAIFI zrychlení vymezení poruchových míst snížení počtu odběrných míst dotčených poruchou snížení velikosti nedodané elektrické energie Rozsah: osazení 60 vývodů vn dálkově ovládanými prvky dálkově ovládaný odpínač, měření 3 + 2xU,I, řídící jednotka RTU spínací a rozpínací prvek se zhášecí komorou přenos přes GSM nebo rádio dálkově ovládaný vypínač (recloser) Harmonogram: 06/2016 vyhodnocení (po zprovoznění funkcí ochran a automatik) 9

11 PILOTNÍ PROJEKT DETEKTOR PORUCH IZOLOVANÝCH VODIČŮ VN Cíl: vývoj a nasazení detektoru poruch na izolovaných vedeních vn (detekce pádu vodiče na zem, na konzole, doteky větví, ) zvýšení bezpečnosti osob a zařízení snížení nákladů na opravy (zabránění přechodu malých poruch ve velké) Rozsah: testování 11 aplikací na 9 vn linkách Harmonogram: v roce 2014 proběhly instalace a oživení do 11/2015 testovací provoz a jeho vyhodnocování (bez výstupů do DŘS) Do 1/2016 zprovoznění v DŘS 10

12 PILOTNÍ PROJEKTY NOVÝCH TECHNOLOGIÍ ROZDĚLENÍ Vyšší míra automatizace - dopad pro zákazníka (spolehlivosti - SAIFI, SAIDI) Integrace OZE - dopad do kvality napětí a frekvence Komunikační technologie v DS 11

13 MOŽNOSTI PŘIPOJOVÁNÍ A PROVOZU VÝROBEN PO V SOUVISLOSTI S NOVELOU EZ VÝROBNA ELEKTŘINY VÝROBCE PROVOZUJÍCÍ VÝROBNU S LICENCÍ ZÁKAZNÍK PROVOZUJÍCÍ VÝROBNU BEZ LICENCE V ODBĚRNÉM MÍSTĚ VÝROBNA JE PŘIPOJENA PŘÍMO K DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ VÝROBNA JE PŘIPOJENA V ODBĚRNÉM MÍSTĚ/VÝROB NĚ VÝROBCE MÍSTĚ STANDARDNÍ PŘIPOJOVACÍ PROCES VÝROBCE PODNIKÁ S VYROBENOU ELEKTŘINOU BEZ OMEZENÍ VÝKONU A POČTU VÝROBEN V PŘEDÁVACÍM MÍSTĚ PŘIPOJENA MŮŽE BÝT POUZE 1 VÝROBNA V 1 ODBĚRNÉM MÍSTĚ ZÁKAZNÍKA, S VÝKONEM DO 10 kw VČETNĚ ZEJDNODUŠENÝ PŘIPOJOVACÍ PROCES PODMÍNKOU JE DODRŽENÍ HODNOTY IMPEDANCE SÍTĚ V MÍSTĚ PŘIPOJENÍ REZERVOVANÝ VÝKON PRO VÝROBU RV=0 ZÁKAZNÍK NESMÍ DODÁVAT PŘEBYTKY VYROBENÉ ELEKTŘINY DO DS - SANKCE STANDARDNÍ PŘIPOJOVACÍ PROCES REZERVOVANÝ VÝKON PRO VÝROBU RV > 0 ZA ODCHYLKY ZODPOVÍDÁ OBCHODNÍK KLIENTA NA ZÁKLATĚ INFORMACE V SYSTÉMU OTE (vyhl. 408/2015, 17, odst. 3) 12

14 POŽADAVKY NA VÝROBNY CHOVÁNÍ VÝROBEN V SÍTI PODPORA NAPĚTÍ POMOCÍ JALOVÉHO VÝKONU 13

15 SYNCHRONNÍ GENERÁTORY S ODPOVÍDAJÍCÍMI CHARAKTERISTIKAMI P Pmax = Sn při cosφ=1 P D návrhový výkon výrobny III. - Ri II. + Rc P P=Sn * cos φn, Q=Sn*sin φn dodávka P φ Sn odběr P Q Q I. + Ri odběr Q dodávka Q IV. - Rc 14

16 POŽADAVKY NA VÝROBNY VYUŽITÍ FUNKCÍ STŘÍDAČŮ FUNKCE Q(U) ŘÍZENÍ JALOVÉHO VÝKONU V ZÁVISLOSTI NA PROVOZNÍCH PODMÍNKÁCH Obecně způsob řízení jalového výkonu závisí vždy na konkrétním místě distribuční soustavy a určuje ho PDS po konzultaci s výrobcem Možné způsoby řízení jalového výkonu generátorů vyplývají z norem Obr. 8 Charakteristika funkce Q(U) 15

17 POŽADAVKY NA VÝROBNY VYUŽITÍ FUNKCÍ STŘÍDAČŮ FUNKCE P(U) PŘIZPŮSOBENÍ ČINNÉHO VÝKONU V ZÁVISLOSTI NA NAPĚTÍ Všechny výrobny připojené pomocí střídače s výkonem do 16 A na fázi včetně a dále všechny výrobny s výkonem nad 16 A na fázi připojené do DS na hladině nn budou vybaveny generátory s funkcí pro řízení napětí činným výkonem dle norem Konkrétní hodnoty funkce P(U), znázorněné na obrázku stanoví podle síťových podmínek PDS, ev. studie připojitelnosti 16

18 PILOTNÍ PROJEKT MĚŘENÍ V DTS Cíl: Návrh řešení pro potřeby: přípravy, operativního řízení (měření, ovládání, signalizace, chránění, automatizace, optimalizace zapojení) a hodnocení provozu sítí měření, sběr a vyhodnocení dat pro potřeby klíčových útvarů Ověření očekávaných přínosů Ověření přenosu dat nezávisle na mobilním operátorovi pomocí vlastní digitální radiové sítě Optimalizované LCC po dobu 15 let s možností vzdálené parametrizace, odečítání a správy dat Připravenost na klíčové trendy v oblasti Smard grid (aktivní řízení sítí, AMM, Grid Cell, U/Q regulace ) Analýza prostorových nároků v technologiích nn a vn pro umístění komponent měřících a komunikačních zařízení 17

19 PILOTNÍ PROJEKT AUTOMATIZOVANÁ MŘÍŽOVÁ SÍŤ ŠUMPERK Cíl: analýza a měření mřížové sítě nn (toky, kvalita EE) porovnání se standardně provozovanou sítí potvrzení benefitů v oblasti lepší integrace OZE a elektromobility Rozsah: osazení části mřížové sítě v Šumperku měřením: 33 rozpojovacích skříní 15 DTS 2 napaječe vn Harmonogram: realizovány rozpojovací skříně zahájeno měření a přenos dat do WebDator 2015 měření a analýzy různých provozních stavů, výsledkem bude posouzení přínosů provozu mřížových sítí. 18

20 PILOTNÍ PROJEKT STABILIZACE NAPĚTÍ V DS Cíl: ověření možností stabilizace napětí na vn, nn pomocí jalové energie (Q) OZE na nn pomocí OLT Rozsah: lokalita Aš na vn regulace Q (FVE, VTE) + nn regulační DTR v DTS Vrchlabí: vn - regulace Q na KGJ na Liščím Kopci nn plánována spolupráce s FVE s moderními střídači 19

21 PILOTNÍ PROJEKT LOKÁLNÍ OPTIMALIZACE SPOTŘEBY V DS (LODIS) Cíl: Ověření hypotézy, zda je možné optimalizovat toky v NN síti zapínáním nízkého tarifu individuálně pro jednotlivá odběrná místa na základě očekávané spotřeby a výroby pod jednotlivými DTS. Princip: Přesun spotřeby domácnosti do období vysoké výroby z fotovoltaických elektráren pomocí změny spínacích časů blokování akumulačních spotřebičů. Cílem algoritmu je nalézt optimální rozložení spínacích časů pro následující den pro každé odběrné místo s ohledem na předpokládanou výrobu a spotřebu. 20

22 PILOTNÍ PROJEKTY NOVÝCH TECHNOLOGIÍ ROZDĚLENÍ Vyšší míra automatizace - dopad pro zákazníka (spolehlivosti - SAIFI, SAIDI) Integrace OZE - dopad do kvality napětí a frekvence Komunikační technologie v DS 21

23 PILOTNÍ PROJEKT KOMUNIKACE BPL NA VENKOVNÍM VEDENÍ VN Cíl: ověřit možnosti přenosu dat z DTS na větší vzdálenosti pomocí komunikace BPL Rozsah: vrchní vedení 35kV z Malé Skály do TR Jeřmanice 17km Datový přenos z AMM a MEg40 v koncové DTS do systémů ČEZ Distribuce (DAM, DŘS, DC AMM) Po trase vedení umístěny skříně s opakovačem signálu BPL, připojené přes vazební prvky na jednu fázi, napájené PTN. Harmonogram: 2014 realizace ve třech etapách, akceptace 2015 testy v reálném provozu 22

24 ZÁVĚR Rozvoj vlastností chytrých sítí a decentralizace zdrojů znamená pro distributora příležitost Děkuji Vám za pozornost! ČEZ DISTRIBUCE = Důvěryhodnost, Inteligentní Sítě, Technologie, Racionalita, Invence, Bezpečnost, Univerzálnost, Cílevědomost, Energie 23