Seminář Japonské čisté technologie 2011@Praha Hitachi Smart City, metoda řešení inteligentních sítí 2011/10/25-26 Hitachi Ltd. Informační a řídící systémy Odd. distribuce el. energie Shigeru TAMURA Hitachi, Ltd. 2010. 2011. All rights reserved.
Contents OBSAH Hitachi - úvod Celosvětová poptávka pokomfortní sociální infrastruktuře Návrh inteligentního města (Smart city) od Hitachi Celosvětový projekt inteligentního města Vize a úkoly inteligentních sítí Řešení inteligentních sítí zařízením FACTS
１ Hitachi - úvod
１-１ Hitachi struktura, přehled Hitachi, Ltd. Hiroaki Nakanishi, President and CEO Obrat : 9,315.8 miliard Konsolidované dceřiné společnosti : 913 Počet zaměstnanců : 361,745 [31.3.2011] Mateřská společnost Podle odvětví Oddělení R&D Energetické systémy Socio-průmyslová infrastruktura Informační a komunikační systémy Finanční servis Digitální média&domácí spotřebiče Ostatní 9 4 7 16 17% 13% 8 Revenues $96.4B 4% Díly& zařízení 7 13% Systém rozvoje města Automobily 13 Informační a řídící systémy Vysoce funkční materiál Stavební stroje 12% 7% 9% Energetické systémy 8 27% 11 10 Socio-průmyslová infrastruktura El.systémy výrobky Informační a komunikační systémy Systémy baterií Obranné systémy Automobilové systémy Spotřebitelská obchodní divize Polovodiče Podle místa Ostatní 50 spol. Zaměstnanci 5,832 5% 8% 8% 350+ spol. Japonsko Zaměstnanci 216,393 57% 22% Asie zahrnuje Čínu Evropa USA 142 spol. Zaměstnanci 9,833 79 spol. Zaměstnanci 15,537 291 spol Zaměstnanci 114,150
čř ě ččřř řůě ččř ř řř řů ů ů čř č ů řě č ř č
Celosvětová poptávka po komfortní sociální infrastruktuře
Převratné změny v příštích sto letech Zvrat obyvatel měst a venkovského obyvatelstva v rozvojových zemích v roce 2020 2050-69obyvatel žije ve městech ě ě ě ě ůě ěěě Čě
Megatrendy ve vývoji celosvětových sociálních infrastruktur Sofistikovanost městské výstavby a infrastruktury pro rovnováhu mezi hospodářským rozvojem a životním prostředím ěě Hledisko obyvatel l Stárnoucí populace ve městech l Zastaralá sociální infrastruktura l Lepší povědomí o živ. prostředí l Zvýšení investice do infrastruktury jako ekonomický stimul l Investice soukromého kapitálu prostřednictvím finanční krize l Ustanovení cíle snižování emisí CO2 l Koncentrace městského obyvatelstva a výstavba velkých měst l Výstavba průmyslových a obchodních měst pro ekonomickou modernizaci l Nedostatek technologických kapacit, neznalost řízení l Příliv finančních prostředků na rozvoj lidských zdrojů a měst Hledisko vlády Udržitelný život ve městech vysoká efektivita provozu ě ř čě ě ě Hledisko developerů ě
Pohodlný život se sociální infrastrukturou v Japonsku ř řěě ř
Japonský know-how a technologie se šíří do světa ě řřů řě ůřě
Návrt inteligentního města (smart city) od Hitachi
Proces vývoje sociální infrastruktury Vyvážení eco (šetrné k životního prostředí) a zkušenosti (důvěra, výhodnost), pro kontinuální růst, vývoj a inovaci ekosystémů ř ů ů ů řů
Růst inteligentních sítí řů č ř ěě řů ř ř ě
Inteligentní město podporované IT Propojení života a sociální infrastruktury službami, poskytování bezpečnostipohodlí a ozeleňování Rozvoj měst následující generace ť čř řř čř Řě ě č ř Ř Ř
Celosvětový projekt inteligentního města
Účast Hitachi na výstavbě inteligentních měst čřě čě ů ř Ř Ř ř ě ř ě ě č Ř ř ěů Ř
４-２ Přehled inteligentní sítě v Rokkasho Optimální technologický rozvoj energie na straně poptávky i dodávky v oblastech s omezenou energií Rozvoj větrné energie v Japonsku Shrnutí modelu. Skupina pro rozvoj větrných energií Rokkasho Futamata Wind Development Co. Ltd fotovoltaika ＰＣＳ Obsah testování Centrum pro kontrolu energie akumulátory Komplexní řízení nabídky i poptávky - Zahrnuje akumulátory i Eco Cute Hodnocení proveditelnosti regulace různých nabídek a poptávek na celostátní i lokální úrovni ＰＣＳ Fotovoltaika Hitachi Co.Ltd Lokální systém řízení energií ＣＥＭＳ Hitachi Ltd. Skupina pro rozvoj větrných energií FＶ Inteligentní dům Inteligentní dům Toyota Inteligentní dům Panasonic Electric Works Co Ltd Skupina pro rozvoj větrných energií PHV: Plug-in Hybrid Vehicle PCS: Power Conditioning System Bytový komplex
Testování inteligentních sítí v Rokkashooptimalizace nabídky a poptávky ěřč ůůřčě ěřčř ř ů ř č ř ř ě ř č č ě ř ř řč č
Inteligentní společenství ve Španělsku ěř Základna pro řízení ř velkého množství informac ř Ř Ř ě ě ť Řů ť Napájecí stanice Napájecí stanice Ř Ř
Inteligentní sítě na Havaji ě č č Komplexní kontrola EV ř Automatický systém Komplexní distribuce Ř ř č ě ť ěť ě ě řě
Řízení ekoměsta Tianjin ěř č řč ř Čůě řů řů čě č řč Č č řů ě ě ť ě ů č
５ Vize a úkoly inteligentních sítí
Cíl inteligentních sítí Síť příští generace, která poskytuje vysoce kvalitní a ekonomickou energii při masivním využití obnovitelných energií s ultrapřesnými informacemi pro elektrifikovanou společnost. čť ť č č č č udržitelnostzlepšování Elektrifikovaná společnost s ultrapřesnými informacemi Ultrapřesné informaceelektrifikace společnosti
Schéma inteligentních sítí Nové zavedení obnovitelných zdrojů energie, akumulátorů, elektrických vozů, elektronických elektroměrů atd., dále nové zavedení nebo posílení původních zařízení pro nízkouhlíkovou, vysoce kvalitní a ekonomickou společnost ě č ě ě ěě čř ě řě ř ěř ř Ř ř ě ěě Ř
Milníky technologií inteligentních sítí ř č ř ěř č č č ě ř ř ř ě č č ř ě ů ř
Japonský plán pro realizaci nízkouhlíkové společnosti ů ř ů ř Č
Masivní zavádění obnovitelných energií body k řešení Problém fluktuace napětí Problém stabilizace energetické soustavy ü Při připojení velkého množství solární energie se hodnota napětí vychyluje od základních hodnot. ü Při připojení větrných zařízení se mění vlivem povětrnostních podmínek tlak a to může mít vliv na přenosovou soustavu ü Při poruchách soustavy může dojít k výpadku zdroje obnovitelných energií ü Při výše zmíněném výpadku je pravděpodobné, že výroba energie (dodávka) nepokryje poptávku Problém přebytku energie ü Problém přebytku energie při nízké zátěži (např. Nový Rok, Golden Week atd.)
Řešení inteligentních sítí systémem FACTS
Kompenzační zařízení reaktivního výkonu jako opatření proti výkyvům napětí (STATCOM) Static synchronous compensator Systém pro rychlé řízení reaktivního výkonu uvnitř samostatné transformační stanice Zlepšení stabilizace soustavy Dynamická stabilita Statická stabilita Napěťová stabilita Potlačení kolísání napětí Nastavení fáze Potlačení blikání zvýšení kvality Aktivní filtr Kompenzace nevyvážeností ě ěč ě ěč Ř ěč č řč ěť ě ě ůř ř ě č ř čě ě ě ůř ě ř ř ř č ř řř č
Kontrola napětí v distribuční soustavě při zapojení většího množství solární energie pro domácnosti ěřřč ě ěěč Řě č ěč ě ěť č ěč č řřřě Hitachi, Ltd. 2011. All rights reserved.
Příklad projektů regulace napětí anglických distribučních firem Projekt TIER od LCNF (Fond nízkouhlíkových sítí) n Strand 1: Verifikace D-STATCOM n ěťůřř n Strand 2: ěůd-statcom ařě řůřěřř ř LDC Terminal LDC D-STATCOM Terminal Terminal Tap position č č Tap position Cntl ěř ř č č ě ř Sensor
Solární energietechnologie stabilizace soustavy ěřůřč ř č Ř ř ůě čě Ř čěť čěť ě č č ě ř ř řěčč ě
Technologie stabilizace soustavyfrtfce kontinuálního provozu a vyrovnávání poklesu momentálního napětí ř ě ř ě ě čě ě ě ě č ř řěčč ě ř řč ěř ůř
Problém proměnlivé rychlosti čerpání vody při výrobě energie řřč u ě u ů č ě ě řč
Okamžitá reakce na primární řízení energie řřčř řř řřě ů č řčů č řč ů ě č řě ř ř ř čěů
Reference stejnosměrných přenosových soustav v Japonsku ř ř ě ř č Frekvenční měnič Asynchronní propojení
Příklad použití stejnosměrných přenosových soustav ř Struktura soustavy při výstavbě Čínská energetika Jednopólové schéma (1 zařízení 1400MW) Monitorování Monitorování Řízení soustavy Bipolární kontrola Bipolární kontrola Řízení soustavy Kyushu Electric Power Inc Shikoku Electric Power Inc Chúbu Electric Power Inc Kansai Electric Power Inc Kontrola pólu ACF Tyristorový ventil Transformátor Tr DCL Dolní kabel AC GIS Transformátor Tr DC DC GIS GIS Dolní kabelx2 Dolní kabel DC DC GIS GIS Kontrola pólu Tyristorový ventil Horní kabel DCL I pól II pól ACF Transformátor Tr AC GIS Transformátor Tr DCL Kontrola pólu ACF Tranformátor Anan Hitachi Uzávěr a otevírání DCL Kontrola pólu Ostatní společnosti ACF Tranformátor Kihoku
Děkuji! shigeru.tamura.dd@hitachi.com