AKTUÁLNÍ PROBLÉMY V OBLASTI PLÁNOVÁNÍ A ROZVOJE SÍTÍ VLIV DECENTRALIZACE ZDROJŮ ELEKTRICKÉ ENERGIE 10. června 2016 Ing. Václav Kropáček, Ph.D.
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
Spotřeba [TWh] Podíl OZE [%] OBNOVITELNÉ ZDROJE DOSÁHLY 13 % PODÍL NA DOMÁCÍ SPOTŘEBĚ V ROCE 2013 2
SOUČASNÝ STAV PŘIPOJENÝCH VÝROBEN 35 000 30 000 25 000 Počet výroben Rozdělení instalovaného výkonu OZE v ČR 5% Fotovoltaické 1% 11% 55% Větrné 20 000 15 000 10 000 14% Vodní Bioplyn 5 000 0 ČEZ D ostatní PDS Důlní plyn Biomasa Výrobny připojené k 12 / 2015 14% 3
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 6 500 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
SCÉNÁŘ ROZVOJE DISTRIBUOVANÉ VÝROBY RESPEKTUJÍCÍ ASEK 09/2013 10 000 MW 9 000 MW 8 000 MW 7 000 MW 6 000 MW 5 000 MW 4 000 MW 3 000 MW 2 000 MW 1 000 MW 0 MW Nízký scénář Referenční scénář 2013 20152013202020152030 20202040 2030 2040 VE celkem (bez PVE) FVE celkem Mikrokogenerace celkem Bioplyn a skládkový plyn celkem VTE celkem Geotermální celkem 5
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
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 4 900 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
PILOTNÍ PROJEKT SMART REGION VRCHLABÍ 8
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
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
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
MOŽNOSTI PŘIPOJOVÁNÍ A PROVOZU VÝROBEN PO 1.1.2016 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
POŽADAVKY NA VÝROBNY CHOVÁNÍ VÝROBEN V SÍTI PODPORA NAPĚTÍ POMOCÍ JALOVÉHO VÝKONU 13
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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