Projekt MGrid - od prosumentów do spółdzielni energetycznych Marek Maniecki Warszawa, 13 maja 2014 roku
Przesłanki projektu Uwolnienie rynku energii - wzrastające ceny energii dla odbiorców, taryfy dynamiczne Przerwy w dostawach energii Statystyczny Polak w ciągu roku jest pozbawiony prądu przez ok. 350 minut (w Niemczech przez 25 m.), od ok. 75 minut w Warszawie do ponad 500 minut we wschodniej części kraju Wzrost świadomości odbiorców Czy jesteśmy w stanie zmniejszyć zużycie energii? Statystyczny Polak zużywa obecnie o 40% energii mniej od statystycznego mieszkańca UE27 i prawie 2 razy mniej od mieszkańca Niemiec Generacja rozproszona (OZE) Prosumenci - czy mikroinstalacje staną się powszechne? A samochody elektryczne? Pełna kontrola zużycia energii
Projekt MGrid Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka Działanie 1.4 Start projektu styczeń 2013 Czas realizacji 26 miesięcy Współpraca z Instytutem Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej Cel projektu innowacyjny system informatyczny dla wspomagania projektowania i sterowania pracą wielonośnikowych mikrosieci energetycznych Mikrosieć elektroenergetyczna jest to zbiór urządzeń wytwórczych, zasobników i odbiorników energii elektrycznej połączonych we wspólną sieć, mającą na celu zapewnienie niezawodnej dostawy energii elektrycznej oraz zminimalizowanie jej kosztu. 3
Potencjalnie klienci instytucjonalni i indywidualni Zakłady przemysłowe (średnie i małe) Gospodarstwa rolno-przemysłowe Kompleksy budynków (hotelowych, szpitalnych), kampusy uniwersyteckie Gminy Prosumenci bo Możliwość efektywnego inwestowania w lokalne źródła energii Uniezależnienie od problemów z siecią dystrybucyjną (w przypadku awarii przejście w system pracy wyspowej) Możliwość sprzedaży nadwyżek energii do sieci Zarządzanie odbiorami sterowalnymi oraz harmonogramowalnymi. 4
Koncepcja systemu MGrid Wspomaganie procesu projektowania mikrosieci energetycznej i planowania jej rozwoju poprzez zastosowanie narzędzi prognostycznych, analitycznych, symulacyjnych i optymalizacyjnych. Sterowanie optymalne pracą wielonośnikowej mikrosieci energetycznej zgodnie z założoną funkcją celu i na podstawie wyznaczonych prognoz konsumpcji i produkcji energii elektrycznej, ciepła i chłodu. Wsparcie spełnienia wymogów uczestnictwa w nowoczesnym rynku podaż popyt energii. energia elektryczna energia elektryczna gaz ziemny ciepło ciepło energia słoneczna chłód 5
Wybrane grupy odbiorców Realizowane rozwiązania prototypowe na podstawie analizy przyszłego nowoczesnego rynku energii: Gospodarstwa rolno-przemysłowe Prosumenci Przyszłość: Spółdzielnie energetyczne czyli Energetyka obywatelska 6
Przesłanki dla gospodarstw rolno-przemysłowych (GRP) Wzrost liczby nowoczesnych gospodarstw specjalizowanych Duże zużycie energii (jej koszt jest znaczący) Zwłaszcza przy taryfach dynamicznych Ferma drobiowa (2 hale) ok. 650 MWh Minimalizacja skutków przerw w dostawach energii Krytyczne większość dużych gospodarstw posiada agregaty olejowe Brak znaczących barier dla instalacji OZE 7
Funkcjonalność systemu MGrid-GRP Funkcja celu: w trybie normalnym - minimalizacja kosztów energii w trybie awaryjnym - minimalizacja skutków przerw w dostawach Automatyczne/ręczne sterowanie odbiornikami energii (np. przesuwanie w czasie godziny pracy, sterowanie mocą/poborem energii): wentylacja/ogrzewanie przygotowywanie i podawanie pokarmu przechowywanie produktów (np. chłodnie) Automatyczne sterowanie generacją i magazynami System ma wspomagać użytkownika w codziennej pracy podpowiedzi ułatwiające podejmowanie decyzji sterujących swoją siecią automatycznie generowane sygnały sterujące (np. wg grafików) możliwość reagowania na sygnały DSM/DSR 8
Dlaczego prosumenci? Uchwalony mały trójpak energetyczny Mikroinstalacja - instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40 kw, przyłączonej do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kv Wymóg - pisemne poinformowanie OSD, do którego sieci ma zostać przyłączona mikroinstalacja, o terminie przyłączenia, jej planowanej lokalizacji oraz o rodzaju i mocy zainstalowanej elektrycznej tej mikroinstalacji Osobą fizyczna nieprowadząca działalności gospodarczej, która wytwarza energię elektryczną w celu jej zużycia na własne potrzeby, może sprzedać niewykorzystaną energię elektryczną i wprowadzoną do sieci dystrybucyjnej i nie będzie to stanowiło działalności gospodarczej Program NFOŚiGW Prosument Dotacja do 40% kosztów inwestycji Budżet 600 mln zł (na ok. 15 tys. instalacji) Świadomość ekologiczna Potencjał prosumentów (dysponujących budynkami i obiektami pozwalającymi na stosowanie mikroinstalacji OZE) - ok. 3 mln 9
Projekt MGrid aplikacja Prosument Prosument jest systemem zarządzania Infrastrukturą Sieci Domowej (ISD) wyposażoną w mikroinstalację OZE, którego podstawowe zadania to: 0,45 kw Monitorowanie produkcji, zużycia i poboru energii Wpływanie na zachowanie prosumenta przez informowanie o bieżącym i prognozowanym stanie ISD 1,79 kw 1,34 kw 0 kw Optymalne sterowanie odbiornikami i magazynami energii w celu minimalizacji kosztów energii 0,31 zł/kwh Automatyczne reagowanie na sygnały DRS/DSM od OSD 10
Funkcjonalność aplikacji Prosument Rejestracja wszystkich parametrów działania elementów ISD: z licznika granicznego energia pobierana i oddawana, bieżąca strefa taryfowa z odbiorników ich stan i wielkość zużycia z generatorów OZE ich stan i wielkość produkcji bieżąca pogoda i prognoza pogody Prognozowanie zużycia i produkcji energii w perspektywie kilku dni Prezentacja bieżącego i prognozowanego stanu urządzeń oraz domowego bilansu energetycznego Ręczne (zdalne) sterowanie odbiornikami Automatyczne sterowanie odbiornikami i magazynami Układanie przez użytkownika harmonogramu sterowania urządzeniami ee (głównie typu ogrzewanie) Funkcją celu jest minimalizacja kosztów energii pobieranej z sieci przy jednoczesnej maksymalizacji zadanego komfortu Automatyczne sterowanie odbiornikami i źródłami w odpowiedzi na sygnały DRS/DSM Analizy i raporty historyczne 11
Prosument ekran główny 12
Prosument sterowanie urządzeniami 13
Spółdzielnie energetyczne Termin spółdzielnia energetyczna nie jest jeszcze w Polsce zdefiniowany ani od strony prawnej ani od strony naukowej: spółdzielnia energetyczna (grupa producencka) - lokalna grupa podmiotów, bilansująca swoje potrzeby energetyczne z lokalną produkcją energii w odnawialnych źródłach energii (OZE): Dobrowolne i otwarte członkostwo Udział w inwestycji i w zyskach Działa efekt skali większe możliwości inwestycji (w stosunku do prosumenta) skutkują mniejszym kosztem na jednostkę mocy Rozwiązania takie są stosowane od dawna i praktykowane najszerzej w rolnictwie w Danii, Holandii, Austrii, Szwecji, Hiszpanii, a ostatnio w Niemczech: na koniec 2013 roku - ponad 1000 spółdzielni średnia liczba członków spółdzielni 160 osób 14
Spółdzielnie energetyczne Samowystarczalność energetyczna Możliwość pracy wyspowej Sprzedaż nadwyżek energii do sieci (np. poprzez agregatora) Wiele barier: Społecznych Aktywizacja regionów wiejskich Akceptacja społeczna dla OZE Technicznych Warunki podłączenia do sieci Prawnych Możliwość wzajemnego udostępniania wyprodukowanej lokalnie energii Środowiskowe, budowlane, podatkowe, 15
Dziękuję za uwagę Marek.Maniecki@globema.pl