Instytut Inżynierii Elektrycznej

Podobne dokumenty
Instytut Inżynierii Elektrycznej

Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych element sieci Smart Grid

Magazyn energii elektrycznej - definicja

Barbara Adamska. 11 czerwca 2019

Rola i miejsce magazynów energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym

Enea Operator. Rene Kuczkowski Biuro Strategii i Zarządzania Projektami Enea Operator Bielsko-Biała, wrzesień 2017

Dobór baterii w zastosowaniach Odnawialnych Źródeł Energii (OZE)

Energetyka obywatelska. Magazyny energii w rozwoju transportu elektrycznego

CATA ASPEKTY TECHNICZNE WYKORZYSTANIA TECHNOLOGII MAGAZYNOWANIA ENERGII. Centrum Zastosowań Zaawansowanych Technologii MIECZYSŁAW KWIATKOWSKI

Układy napędowe i magazyny energii w pojazdach elektrycznych oraz systemy do ładowania baterii

MOBILNOŚĆ MIEJSKA I INNOWACJE W TRANSPORCIE W POLSCE NA PRZYKŁADZIE GDYNI

Strategia wykorzystania magazynów energii w systemie elektroenergetycznym. Rozwijamy się, aby być liderem. Kołobrzeg,

Magazyn energii w układzie zasilania kolejowej trakcji elektrycznej 3 kv DC

Magazyny energii, elektromobilność i uboczne korzyści magazynowania energii

Potencjalna rola zasobników energii w procesie dobowego bilansowania KSE

GreenWay uruchamia pierwszy magazyn energii elektrycznej zintegrowany ze stacją ładowania pojazdów elektrycznych

Obszarowe bilansowanie energii z dużym nasyceniem OZE

Zarządzanie energią i regulacja mocy w prosumenckiej mikroinfrastrukturze energetycznej

Geneza produktu (1/2)

Lekcja 10. Temat: Moc odbiorników prądu stałego. Moc czynna, bierna i pozorna w obwodach prądu zmiennego.

04/01/2017. XIII Forum Operatorów i Odbiorców Energii i Paliw. Warianty przyłączenia punktów ładowania pojazdów elektrycznych do sieci dystrybucyjnej

Samochody elektryczne jako mobilne źródła energii

Moce interwencyjne we współczesnym systemie elektroenergetycznym Wojciech Włodarczak Wartsila Polska Sp. z o.o.

Analiza wpływu źródeł PV i akumulatorów na zdolności integracyjne sieci nn dr inż. Krzysztof Bodzek

Elektromobilność Pojazdy elektryczne w sieci inteligentnej Smart Grid

Problemy bilansowania mocy KSE w warunkach wysokiej generacji wiatrowej

Innowacyjne usługi systemowe magazynów energii zwiększające jakość i wydajność wykorzystania energii elektrycznej. Bartosz Pilecki

PROSUMENT WYKORZYSTUJĄCY SAMOCHÓD ELEKTRYCZNY W SIECI TYPU SMART GRID

Aktualne wyzwania w Polityce energetycznej Polski do 2040 roku

B O O K E R I N F O 1

PME jako obiekt regulacji/sterowania

Kierunki działań zwiększające elastyczność KSE

Przekształtniki energoelektroniczne wielkich mocy do zastosowań w energetyce

Analiza właściwości wybranych technologii magazynowania energii elektrycznej

Problematyka mocy biernej w instalacjach oświetlenia drogowego. Roman Sikora, Przemysław Markiewicz

Wykorzystanie farm wiatrowych do operatywnej regulacji parametrów stanów pracy sieci dystrybucyjnej 110 kv

Przegląd technologii magazynowania energii elektrycznej. Mariusz Kłos

Stacje ładowania wspomagane z PV i wirtualnej elektrowni na Wydziale Elektrycznym Politechniki Częstochowskiej. Dr inż.

OPERATOR SYSTEMU PRZESYŁOWEGO. Karta aktualizacji nr CB/3/2012 IRiESP - Bilansowanie systemu i zarządzanie ograniczeniami systemowymi

Perspektywy rozwoju elektromobilności w Polsce z punktu widzenia Krajowego Systemu Elektroenergetycznego

Wyznaczanie sprawności diabatycznych instalacji CAES

Bateryjne Systemy Magazynowania Energii ABB

Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Zapotrzebowanie na moc i potrzeby regulacyjne KSE. Maciej Przybylski 6 grudnia 2016 r.

Kołobrzeg, 6-7 listopada 2018 r. II Konferencja Magazyny Energii Tomasz Rodziewicz, tauron.pl Grzegorz Mudrak

Projekty Innowacyjne w PGE Dystrybucja S.A.

Przegląd topologii i strategii sterowania układów do poprawy jakości energii elektrycznej UPQC

UKŁADY NAPĘDOWE POMP I WENTYLATORÓW - OSZCZĘDNOŚĆ ENERGII. Mgr inż. Adam Tarłowski TAKOM Sp. z o.o.

SUPERKONDENSATOROWE MAGAZYNY ENERGII W TRAKCJI ELEKTRYCZNEJ

Elektrownia hybrydowa EH

Centrum Energetyki Prosumenckiej. Konwersatorium Inteligentna Energetyka

INFORMACJE DODATKOWE Informacje ogólne. Zalecenia dotyczące alternatorów i akumulatorów FH, FM, FE, FL

Zapytanie ofertowe na wykonanie usług badawczych

"Systemy inteligentnego zarządzania i gromadzenia energii elektrycznej" Opracowała: Małgorzata Stephani Tel.:

Procedury przyłączeniowe obowiązujące w PGE Dystrybucja S.A. związane z przyłączaniem rozproszonych źródeł energii elektrycznej

Wykorzystanie układów energoelektronicznych w technologii SmartGrid oraz V2G

Magazyny Energii w Polsce moda czy konieczność?

Sonnenschein Lithium HC (prąd o wysokim natężeniu)

Sa o hód jako źródło dla do u Technologie zasobnikowe PME. Marcin Fice Polite h ika Śląska

Hoppecke. Koncepcje Systemów Magazynowania Energii rozwijanych przez HOPPECKE. Grid Systemizer

Plan rozwoju mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii do 2020 roku

WPŁYW ROZPROSZONYCH INSTALACJI FOTOWOLTAICZNYCH NA BEZPIECZEŃSTWO KRAJOWEGO SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO W OKRESIE SZCZYTU LETNIEGO

Informatyka w PME Między wymuszonąprodukcjąw źródłach OZE i jakościowązmianąużytkowania energii elektrycznej w PME

Zastosowanie układów energoelektronicznych w technologii SmartGrid i V2G

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce

Case study Gmina Kodrąb

Wybrane zagadnienia pracy rozproszonych źródeł energii w SEE (J. Paska)

Integracja magazynów energii z OZE projekty PGE EO. Bartosz Starosielec Biuro Rozwoju i Innowacji PGE Energia Odnawialna S.A.

Problemy z pracą mikroinstalacji w sieciach wiejskich studium przypadku

Rola magazynowania energii. Operatora Systemu Przesyłowego

Realizacja koncepcji Smart Grid w PSE Operator S.A.

ELEKTROWNIE WIATROWE W SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM. MICHAŁ ZEŃCZAK ZUT WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Mikroinstalacje w sieci dystrybucyjnej - przyłączenie i współpraca z siecią

WPŁYW WPROWADZENIA OGRANICZENIA GENERACJI WIATROWEJ NA KOSZTY ROZRUCHÓW ELEKTROWNI KONWENCJONALNYCH

SAMOCHÓD ELEKTRYCZNY EFEKT EWOLUCJI I REWOLUCJI ODPOWIEDŹ NA POTRZEBY - REALIZACJA MOŻLIWOŚCI

Usługa redukcji obciążenia ratunkiem dla KSE

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL MROCZEK BARTŁOMIEJ, Lublin, PL BUP 08/18

ANDRZEJ KANICKI SYSTEMY ELEKTROENERGETYCZNE

WYKORZYSTANIE AKUMULATORÓW W SYSTEMACH MAGAZYNOWANIA ENERGII

Ładowarka Victron Blue Smart 12V 5A IP65 Bluetooth

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Kompensacja mocy biernej

Projekt ElGrid a CO2. Krzysztof Kołodziejczyk Doradca Zarządu ds. sektora Utility

nowe trendy mobilności w regionach Europy


WPŁYW REDUKCJI GENERACJI WIATROWEJ NA KOSZTY ROZRUCHÓW ELEKTROWNI KONWENCJONALNYCH

Badania przekształtnika sieciowego w prosumenckiej mikroinfrastrukturze energetycznej w stanach statycznych i dynamicznych

ROZ WIĄ Z ANIA DLA MIKROSIECI. Niezawodne zasilanie gdziekolwiek i kiedykolwiek potrzebujesz PowerStore

Optymalizacja zużycia energii elektrycznej w napędach sterowanych z przetwornic częstotliwości

PL B1. UNIWERSYTET WARMIŃSKO-MAZURSKI W OLSZTYNIE, Olsztyn, PL BUP 26/15. ANDRZEJ LANGE, Szczytno, PL

Równaj w GÓRĘ - Warszawo! Metamorfozy ENERGETYCZNE CZYLI W JAKIEJ STOLICY BĘDZIEMY ŻYĆ ZA 15 LAT

Modelowanie układów elektroenergetycznych ze źródłami rozproszonymi. 1. Siłownie wiatrowe 2. Generacja PV

8 sposobów integracji OZE Joanna Maćkowiak Pandera Lewiatan,

AUTO POWER ELECTRONIC. Optymalizacja kosztów energii elektrycznej oświetlenia ulicznego

Prawda o transformacji energetycznej w Niemczech Energiewende

Progi mocy maksymalnych oraz wymogi ogólnego stosowania NC RfG. Jerzy Rychlak Konstancin-Jeziorna

Zdjęcia Elektrowni w Skawinie wykonał Marek Sanok

SPS Smart Power Station

Wyzwania stojące przed KSE i jednostkami wytwórczymi centralnie dysponowanymi. Maciej Przybylski 28 marca 2017 r.

Energia i moc krajowego systemu elektroenergetycznego w latach

Transkrypt:

Instytut Inżynierii Elektrycznej Wpływu technologii Vehicle to Grid (V2G) na pracę systemu elektroenergetycznego Grzegorz Benysek Rzeszów, 24-25 kwietnia 2017

Stosowane rozwiązania Jednostki szczytoworegulacyjne i podszczytowe Zmienność zapotrzebowania stwarza konieczność regulacji mocy jednostek pracujących u podstawy, utrzymywania jednostek szczytoworegulacyjnych oraz podszczytowych. Praca jednostek podstawowych z mocą mniejszą od znamionowej wiąże się z obniżeniem ich sprawności. Utrzymywanie jednostek szczytowo-regulacyjnych i podszczytowych wiąże się z niewielkim czasem ich wykorzystania: jednostki szczytowo-rezerwowe o czasie pracy poniżej 1500 h/a, jednostki podszczytowe i regulacyjne o czasie pracy od 1500 do 3000 h/a,

Technologia Vehicle to Grid (V2G) i jej wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego Technologia Vehicle to Grid pozwala uczestniczyć pojazdom elektrycznym (EV) w wymianie energii z systemem elektroenergetycznym. Dzięki technologii V2G pojazdy mogą wykorzystywać swoją baterię do świadczenia usług systemowych : Sterowanie lokalne (poprawa stabilności dynamicznej, kompensacja mocy biernej). Sterowanie globalne (zmniejszenie dobowej nierównomierności obciążenia). Nadrzędny system zarządzania sterowanie globalne Terminal V2G ster. lokalne f sys typ batt E batt SOC t odł Terminal V2G Moc czynna ster. lokalne f sys typ batt E batt SOC t odł Terminal V2G Moc bierna ster. lokalne f sys typ batt E batt SOC t odł Usługi systemowe Moc czynna

Technologia Vehicle to Grid (V2G) i jej wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego E1 = E2 = 24,4 GWh Gdzie: N P EV = P SYS C/8 P EC N P EV - wymagana liczba EV do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (kryterium mocy) P SYS - moc potrzeba do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (przyjęto P SYS = 4,18 GW) C/8 P EC - moc pojedynczego EV przy prądzie rozładowania C/8 Czas ładowania: 8h 39m (23:00 7:39) Czas rozładowania: 15h 21m (7:39 23:00) Minimalna liczba pojazdów ze względu na wymaganą energię Poj. Znam. [kwh] Poj. Użyt. [kwh] N E EV [mln] P EV [GW] P SYS [GW] 20 16 3,14 6,27 30 24 1,55 4,64 40 32 1,03 4,10 60 48 0,61 3,68 4,18 80 64 0,44 3,50 100 80 0,34 3,40 gdzie: N E EV = E SYS E EV E TR E SS N E EV - wymagana liczba EV do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (kryterium energii), E SYS - energia potrzeba do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (przyjęto E SYS = 24,4 GW), E EV - energia użyteczna pojedynczego EV, E TR - energia zużywana w ciągu dnia na jazdę (przyjęto E TR = 8,22 kwh), E SS - część energii wykorzystywanej do świadczenia usług systemowych wyrażoną w procentach. (w tym przypadku przyjęto E SS = 100%) Minimalna liczba pojazdów ze względu na wymaganą moc Poj. Znam. [kwh] Poj. Użyt. [kwh] Moc przy C/8 [kw] N P EV [mln E EV [GWh] E SYS [GWh] 20 16 2 2,09 16,28 30 24 3 1,39 22,01 40 32 4 1,05 24,88 60 48 6 0,70 27,75 24,4 80 64 8 0,52 29,18 100 80 10 0,42 30,04

Technologia Vehicle to Grid (V2G) i jej wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego E1 = E2 = 27,8 GWh Gdzie: N P EV = P SYS C/8 P EC N P EV - wymagana liczba EV do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (kryterium mocy) P SYS - moc potrzeba do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (przyjęto P SYS = 4,34 GW) C/8 P EC - moc pojedynczego EV przy prądzie rozładowania C/8 Czas ładowania: 9h 15m (22:01 7:16) Czas rozładowania: 14h 45m (7:16 22:01) Minimalna liczba pojazdów ze względu na wymaganą energię Poj. Znam. [kwh] Poj. Użyt. [kwh] N E EV [mln] P EV [GW] P SYS [GW] 20 16 3,58 7,15 30 24 1,76 5,29 40 32 1,17 4,68 60 48 0,70 4,20 4,34 80 64 0,50 3,99 100 80 0,39 3,88 gdzie: N E EV = E SYS E EV E TR E SS N E EV - wymagana liczba EV do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (kryterium energii), E SYS - energia potrzeba do wygładzenia dziennego zapotrzebowania (przyjęto E SYS = 27,83 GW), E EV - energia użyteczna pojedynczego EV, E TR - energia zużywana w ciągu dnia na jazdę (przyjęto E TR = 8,22 kwh), E SS - część energii wykorzystywanej do świadczenia usług systemowych wyrażoną w procentach. (w tym przypadku przyjęto E SS = 100%) Minimalna liczba pojazdów ze względu na wymaganą moc Poj. Znam. [kwh] Poj. Użyt. [kwh] Moc przy C/8 [kw] N P EV [mln] E EV [GWh] E SYS [GWh] 20 16 2 2,17 16,90 30 24 3 1,45 22,85 40 32 4 1,09 25,82 60 48 6 0,72 28,80 27,83 80 64 8 0,54 30,28 100 80 10 0,43 31,18

Technologia Vehicle to Grid (V2G) i jej wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego Liczba EV [mln] Amplituda zmian mocy [GW] Redukcja amplitudy zmian [%] 0 6,93 0 0,5 6,68 4 1 6,44 7 1,5 6,19 11 15% wykorzystanie energii dyspozycyjnej na usługi systemowe Czas ładowania: 8h (22:45 6:45) Liczba EV [mln] Amplituda zmian mocy [GW] Redukcja amplitudy zmian [%] 0 6,93 0 0,5 6,31 9 1 5,69 18 1,5 5,1 26

Technologia Vehicle to Grid (V2G) i jej wpływ na pracę systemu elektroenergetycznego Liczba EV [mln] Amplituda zmian mocy [GW] Redukcja amplitudy zmian [%] 0 7,37 0 0,5 7,14 3 1 6,9 6 1,5 6,66 10 15% wykorzystanie energii dyspozycyjnej na usługi systemowe Czas ładowania: 8h (22:45 6:45) Liczba EV [mln] Amplituda zmian mocy [GW] Redukcja amplitudy zmian [%] 0 7,37 0 0,5 6,78 8 1 6,18 16 1,5 5,59 24

Wnioski Wykorzystując pojemność użyteczną baterii pojazdu na świadczenie usług systemowych (energia użyteczna baterii pomniejszona o energię zużytą podczas jazdy) teoretycznie można uzyskać stały przebieg krzywej dobowego obciążenia systemu elektroenergetycznego. Włączając do systemu elektroenergetycznego od 0,5 do 1,5 miliona pojazdów elektrycznych wyposażonych w baterie o pojemnościach znamionowych 30kWh i 60kWh można uzyskać redukcję dobowej zmienności obciążenia w granicach od5 do25%.

Instytut Inżynierii Elektrycznej Dziękuję za uwagę! Grzegorz Benysek

Stosowane rozwiązania Systemy magazynowania Eliminację problemów związanych z dobową nierównomiernością obciążenia jak i poprawę stabilności dynamicznej można uzyskać stosując systemy magazynowania. Elektrownie szczytowo-pompowe: od roli rezerwy zimnej do magazynu sezonowego. Baterie litowe: od redukcji zakłóceń szybkozmiennych do obniżania szczytów i wypełniania dolin. Baterie superkondensatorowe: do eliminacji zakłóceń szybkozmiennych. Typ magazynu Gęstość mocy [W/kg] Gęstość energii [Wh/l] Sprawność [%] Liczba cykli Koszt inwestycyjny [PLN/MWh] LCOE [PLN/MWh] Szczytowo pompowe PHS - - 75% 40000 0,15 mln 515 Litowe LiFePO4 30-300 < 170 > 98 6000 3,6 mln 750 Superkondensatorowe EDLC 5000 < 5 > 98 1 mln 175 mln 180 Superkondensatorowe LIC 3000 < 10 > 98 2 mln 150 mln 75