AC DC ΔΘΝΙΚΟ ΜΔΣΟΒΙΟ ΠΟΛΤΣΔΥΝΔΙΟ ΥΟΛΗ ΗΛΔΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΔΡΓΑΣΗΡΙΟ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΗΛΔΚΣΡΙΚΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ (ΗΔ) ΔΓΚΑΣΑΣΑΔΙ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΔΚΣΡΙΚΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ Δ ΓΙΚΣΤΑ ΥΑΜΗΛΗ ΣΑΗ ΜΔ ΥΡΗΗ ΦΤΙΚΟΤ ΑΔΡΙΟΤ ΠΛΔΟΝΔΚΣΗΜΑΣΑ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΣΙΚΔ PV MC Flywheel LC DC AC MC MC AC DC LC Storage LC MC ~ CHP DMS MV MGCC LV MC AC DC Fuel Cell MC AC DC LC ~ Micro Turbine ΔΤΑΓΓΔΛΟ Ν. ΓΙΑΛΤΝΑ ΚΑΘΗΓΗΣΗ Δ.Μ.Π. ΓΙΔΤΘΤΝΣΗ ΔΡΓΑΣΗΡΙΟΤ ΗΔ 1
Barcelona 12-15 May 2003 The vision.. Central power station Yesterday Tomorrow: distributed/ on-site generation with fully integrated network management Transmission Network Photovoltaics power plant Storage Storage Flow Control House Distribution Network Local CHP plant Storage Power quality device Storage Power quality device Wind power plant House with domestic CHP Factory Commercial building Manuel SANCHEZ European Commission BETA SESSION 4b: Integration of RES+DG -3 2
ΚΔΝΣΡΙΚΗ ΚΑΙ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΔΚΣΡΙΚΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ 3
ΜΙΚΡΟΓΙΚΣΤΑ ΜΔΛΛΟΝΣΙΚΟ ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ ΝΔΟ ΣΤΠΟ ΤΣΗΜΑΣΟ ΗΛΔΚΣΡΙΚΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ: Γηαζύλδεζε κηθξώλ κνλάδωλ παξαγωγήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζην δίθηπν ρακειήο ηάζεο Λεηηνπξγία κε ζύλδεζε ζην ππάξρνλ δίθηπν ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ή ζε απνκνλωκέλε ιεηηνπξγία κε ζπγθεθξηκέλν ηξόπν ειέγρνπ Δγθαηαζηάζεηο παξαγωγήο ζε ρώξνπο θαηαλαιωηώλ (θαηαλαιωηέο παξαγωγνί) 4
ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΔ ΜΟΝΑΓΩΝ ΚΑΣΑΝΔΜΗΜΔΝΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (DISTRIBUTED GENERATION DG) Παξαδείγκαηα κε Αλαλεώζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο θαη Φπζηθό Αέξην Advanced Turbines Reciprocating Engines Fuel Cells Photovoltaics Wind Thermally Activated Technologies Microturbines 5
Σππηθή Σνπνινγία πζηήκαηνο Γηαλνκήο Υακειήο Σάζεο κε πνιιαπιέο γξακκέο δηαλνκήο, Μνλάδεο Καηαλεκεκέλεο Παξαγωγήο θαη αλνηθηνύο δηαθόπηεο 6
Απινπνηεκέλε Σνπνινγία Μηθξνδηθηύνπ 20kV MV/LV Substation 0.4kV DG Sources Load System Supply Source DG Sources Load 7
ΤΠΑΡΥΟΝΣΑ ΓΙΚΣΤΑ ΓΙΑΝΟΜΗ ρεδηαζκόο λα ηξνθνδνηνύληαη κε ειεθηξηθή ηζρύ από ην δίθηπν κεηαθνξάο θαη λα ηε δηαλέκνπλ ζηνπο θαηαλαιωηέο (πειάηεο) Έιεγρνο ιεηηνπξγίαο ζε ζπλερή ρξόλν κε θαηάιιεια θέληξα ειέγρνπ Αδπλακία ειέγρνπ ηεο ππάξρνπζαο κηθξήο ζηάζκεο θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο Πεξηνξηζκόο απνξξόθεζεο ηεο θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο από ππάξρνληα ηερληθά πξνβιήκαηα (αύμεζε ηάζεο ζηα ελαέξηα δίθηπα, αύμεζε ζηάζκεο βξαρπθπθιώκαηνο ζηα ππόγεηα δίθηπα) 8
ΜΔΛΛΟΝΣΙΚΑ ΓΙΚΣΤΑ ΓΙΑΝΟΜΗ Σππηθόο θαη ζπληνληζκέλνο έιεγρνο ηεο ηάζεο, ηωλ ξνώλ ηζρύνο θαη ηεο ζηάζκεο βξαρπθπθιώκαηνο πκκεηνρή ζηηο Δπηθνπξηθέο Τπεξεζίεο (ππνζηήξημε ηεο ελεξγνύ θαη αέξγνπ ηζρύνο) Γπλαηόηεηεο γηα ιεηηνπξγία ζε θαηαζηάζεηο λεζηδνπνίεζεο θαη έλαξμε ιεηηνπξγίαο κεηά από θαηαζηάζεηο νιηθήο ζβέζεο Δλίζρπζε ηωλ Γηθηύωλ ζε ζρέζε κε ηελ αλάπηπμε εγθαηαζηάζεωλ θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο Πξνδηαγξαθέο γηα ζέκαηα Αξκνληθώλ Αλάπηπμε λέωλ κεζόδωλ θαη εξγαιείωλ γηα ηνλ ζρεδηαζκό θαη ηε ιεηηνπξγία ηωλ Γηθηύωλ 9
Σερλνινγίεο Γηαζύλδεζεο Δγθαηαζηάζεωλ Καηαλεκεκέλεο Παξαγωγήο Γπλαηόηεηεο γηα απινύο ηξόπνπο δηαζύλδεζεο Τπνζηήξημε Δλεξγνύ θαη Αέξγνπ Ιζρύνο Ιθαλόηεηα παξακνλήο ζε Βξαρπθπθιώκαηα Γηθηύνπ πλεηζθνξά Ρεύκαηνο Βξαρπθύθιωζεο Αύμεζε ηεο ππάξρνπζαο ζηάζκεο Αμηνπηζηίαο Λεηηνπξγίαο Βειηίωζε Πνηόηεηαο Ιζρύνο Υξεζηκνπνίεζε θπζηθνύ αεξίνπ θαη ηερλνινγηώλ ζπκπαξαγωγήο ζεξκόηεηαο θαη ειεθηξηζκνύ 10
Αζθάιεηα θαη Αμηνπηζηία Λεηηνπξγίαο ηωλ πζηεκάηωλ Ηιεθηξηθήο Δλέξγεηαο ρεδηαζκόο Γηθηύνπ Γηαλνκήο ζε ζρέζε κε ηηο εγθαηαζηάζεηο παξαγωγήο Δθαξκνγή Κξηηεξίνπ Αζθάιεηαο Ν 1 Παξνύζα Μέζνδνο Νέα Μέζνδνο 50MW 50MW 100 100 T3 G 100 100 G 120 MW 120 MW 11
Γίθηπα Γηαλνκήο κε Δγθαηαζηάζεηο Καηαλεκεκέλεο Παξαγωγήο Πιενλεθηήκαηα ηνπ ειέγρνπ θαη ηεο πξνζαξκνζηηθόηεηαο Τερληθά πιενλεθηήκαηα (Αζθάιεηα, Αμηνπηζηία Λεηηνπξγίαο) Οηθνλνκηθά πιενλεθηήκαηα (Μείωζε θόζηνπο, αληαγωληζηηθόηεηα) Πνζνηηθνπνίεζε ηωλ Πιενλεθηεκάηωλ Αζθάιεηα ιεηηνπξγίαο Μεηαηόπηζε ηεο παξαγωγήο ηζρύνο από θεληξηθνύο ζηαζκνύο Μείωζε δαπαλώλ γηα αλάπηπμε δηθηύωλ δηαλνκήο Μείωζε δαπαλώλ ιεηηνπξγίαο ηωλ κνλάδωλ παξαγωγήο Μείωζε θόζηνπο αμηνπηζηίαο (απώιεηεο από βιάβεο) Απμεκέλε αληαγωληζηηθόηεηα από ηηο κνλάδεο θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο πλεηζθνξά ζηνπο ζηόρνπο γηα κείωζε ηωλ ξύπωλ από ζπκβαηηθνύο ζηαζκνύο παξαγωγήο 12
Γίθηπα Γηαλνκήο κε Δγθαηαζηάζεηο Καηαλεκεκέλεο Παξαγωγήο (ζπλέρεηα) Αλάγθε αλάπηπμεο ελαιιαθηηθώλ ηξόπωλ γηα ηνλ έιεγρν ηωλ δηθηύωλ δηαλνκήο Έιεγρνο ηεο ηνπνινγίαο κε θαηάιιειεο θαη βειηηωκέλεο ηερλνινγίεο γηα ηνλ εμνπιηζκό δεύμεο θαη απόδεπμεο Σπληνληζκόο ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ εμνπιηζκνύ γηα ηνλ έιεγρν Σπληνληζκέλνο έιεγρνο ηωλ κνλάδωλ θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο Γεκηνπξγία Ιδεαηώλ ηαζκώλ Παξαγωγήο (Virtual Power Plants): Απνηεινύληαη από κηθξέο κνλάδεο παξαγωγήο πνπ επξίζθνληαη ζε δηαθνξεηηθέο πεξηνρέο θαη ε ιεηηνπξγία ηνπο ειέγρεηαη κε ηε ρξήζε ζύγρξνλωλ θαη βειηηωκέλωλ ηειεπηθνηλωληαθώλ ππνδνκώλ θαη εξγαιείωλ ειέγρνπ Γεκηνπξγία Δηαηξεηώλ Δλεξγεηαθώλ Τπεξεζηώλ (ESCO): Αλάπηπμε κε επθνιόηεξν ηξόπν ηωλ επελδύζεωλ ηωλ εγθαηαζηάζεωλ DG ζε ρώξνπο θαηαλαιωηώλ ρακειήο ηάζεο Αλάπηπμε ηνπ δηθηύνπ δηαλνκήο θπζηθνύ αεξίνπ ζε κεγάιεο αζηηθέο πεξηνρέο 13
Αμηνιόγεζε Δλαιιαθηηθώλ ρεδίωλ Δλίζρπζεο πζηεκάηωλ Ηιεθηξηθήο Δλέξγεηαο Θεώξεζε θόζηνπο επέλδπζεο, ιεηηνπξγίαο θαη ζπληήξεζεο Θεώξεζε θόζηνπο αμηνπηζηίαο ηξνθνδόηεζεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζηνπο πειάηεο Βέιηηζηε ζηάζκε Αμηνπηζηίαο Πνηόηεηα Σξνθνδόηεζεο Ιζρύνο 14
INTERRUPTION COST ( /kw) Σππηθή Κακπύιε Κόζηνπο Γηαθνπώλ Πειαηώλ (Γηαθνξεηηθνί Σύπνη) 100,00 AGRICULTURAL CUSTOMERS COMMERCIAL CUSTOMERS INDUSTRIAL CUSTOMERS 10,00 1,00 0,10 0,01 0,1 1,0 10,0 100,0 1000,0 10000,0 DURATION OF AN INTERRUPTION EVENT (min) 15
ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ Δγθαηαζηάζεηο Καηαλεκεκέλεο Παξαγωγήο (DG) κπνξνύλ λα ηξνθνδνηήζνπλ ηε δήηεζε θνξηίνπ όηαλ ε ηθαλόηεηα ηξνθνδόηεζεο ηνπ ππάξρνληνο δηθηύνπ δηαλνκήο είλαη πεξηνξηζκέλε ωο απνηέιεζκα ηερληθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ή θαηαζηάζεωλ βιάβεο Αύμεζε ηεο αμηνπηζηίαο ιεηηνπξγίαο κε βειηηωκέλε πνηόηεηα ηζρύνο Οη επηπηώζεηο θάζε ηύπνπ εγθαηαζηάζεωλ DG είλαη δηαθνξεηηθέο Δίλαη απαξαίηεην λα εθπνλεζεί αλάιπζε αμηνπηζηίαο ιεηηνπξγίαο ηνπ ζπζηήκαηνο Βειηηωκέλε ιεηηνπξγία ηνπ ππόινηπνπ ζπζηήκαηνο παξαγωγήο κε ηηο ζπκβαηηθέο κνλάδεο (π.ρ. κηθξόηεξνο αξηζκόο ζβέζεωλ θαη ελάξμεωλ ιεηηνπξγίαο) αιιά θαη νηθνλνκηθέο επηπηώζεηο γηα επελδύζεηο ζε ηέηνηεο κνλάδεο 16
ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ (ζπλέρεηα) Απαηηνύληαη πξνδηαγξαθέο ζρεδηαζκνύ θαη ιεηηνπξγίαο ηεο λέαο ηνπνινγίαο ηωλ δηθηύωλ δηαλνκήο Αλάγθε γηα λέεο ηερλνινγίεο εγθαηαζηάζεωλ DG πνπ ζα ρξεζηκνπνηνύλ ηδηαίηεξα θπζηθό αέξην ωο θαύζηκν Κξηηήξηα γηα ηε ζπκκεηνρή ηωλ εγθαηαζηάζεωλ DG ζηηο Δπηθνπξηθέο Τπεξεζίεο ηνπ ζπζηήκαηνο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο πνπ ζα απμήζεη ηε δπλαηόηεηα επελδύζεωλ ηξαηεγηθέο θαη ηερλνινγίεο γηα ζπληνληζκό ηνπ ειέγρνπ ηεο παξαγωγήο ηζρύνο θαη ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ εμνπιηζκνύ ηωλ δηθηύωλ δηαλνκήο 17
ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ (ζπλέρεηα) Οη θαλόλεο δηθηύνπ πξέπεη λα επεθηαζνύλ έηζη ώζηε λα ζπκπεξηιακβάλνπλ επηπξόζζεηεο ξπζκίζεηο γηα ηε λέα ηνπνινγία ηωλ δηθηύωλ δηαλνκήο Ιδηαίηεξε ζεκαζία έρεη ε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ θπζηθνύ αεξίνπ γηα ηηο εγθαηαζηάζεηο DG θαη ε αλάπηπμε ηνπ θαηάιιεινπ δηθηύνπ δηαλνκήο ηνπ ζε αζηηθέο πεξηνρέο Έρεη απνδεηρζεί όηη ρξεηάδεηαη θνηλωληθή απνδνρή γηα όιεο ηηο κνξθέο ηωλ εγθαηαζηάζεωλ θαηαλεκεκέλεο παξαγωγήο πνπ ζεκαίλεη όηη είλαη απαξαίηεην λα γίλνπλ δηαβνπιεύζεηο γηα απηέο ηηο εγθαηαζηάζεηο ζε ηνπηθό επίπεδν θαη ζρεηηθέο θνηλωληνινγηθέο έξεπλεο. 18