Okos Hálózat irányításának nehézségei és kihívásai Tihanyi Zoltán vezérigazgató-helyettes MAVIR ZRt.

Átírás

1 Okos Hálózat irányításának nehézségei és kihívásai Tihanyi Zoltán vezérigazgató-helyettes MAVIR ZRt. TÁMOP-4.2.2/B-10/ Tudományos képzési műhelyek támogatása és a tehetséggondozás rendszerének kialakítása az Óbudai Egyetemen

2 Tartalom Energiapolitikai elvárások MAVIR szerepe a smart világban MAVIR projektek Legyen a hálózat és a rendszerirányítás még intelligensebb! október 6. 2

3 A megfizethető energia október 5. 3

4 Az okos hálózatok kiépítése sokrétűen támogatja a Nemzeti Energiastratégia célkitűzéseit A Nemzeti Energiastratégia pillérei Az okos hálózatoktól remélt legfontosabb hasznok Energia ellátásbiztonság A fogyasztói tudatosság elősegítésével közvetlen energia-megtakarítás Jobb rendszerszabályozhatóság, a rendszerszintű tartalék igény növekedés mérséklődése A jobb hálózatismeret, ezáltal a hálózatfejlesztési igények pontosabban tervezhetőek Versenyképesség növelése Fenntarthatóság (figyelemmel az EU-s célkitűzésekre is) Illegális vételezés visszaszorítása A hatékonyabb információáramlás által a piaci verseny elősegítése Fogyasztási csúcsok csökkentésével az átlagos kihasználási óraszám nő, ill. a primer energia felhasználás csökken Megújulók és kapcsolt kiserőművek rendszerbe integrálhatóságának elősegítése Közlekedés elektrifikációjának elősegítése ezért elterjedésüket az EU is ösztönzi, illetve a hazai VET is okosmérési pilotok indítását tette kötelezővé október 5. 4

5 MAVIR okos hálózatok kialakításában vállalt szerepe A jövő útja, hogy az energiafogyasztást új, innovatív technológiák alkalmazásával biztosítsuk, és szemléletformálással tudatossá tegyük a társadalmi szereplőket. 4 célt azonosít: 1. Energiahatékonyság 2. Megújuló energiaforrásokra épülő villamosenergia-termelés arányának növelése 3. Biztonságos atomenergia 4. Regionális infrastruktúrához való kapcsolódás október 5. 5

6 A MAVIR szerepe I. 1. Energiahatékonyság Az ellátásbiztonság növelése az energiatakarékosság és az energiahatékonyság javításán keresztül Eszközök: A hálózat bővítése és modernizációja Műszaki megoldások Társadalmi szemléletformálás október 5. 6

7 A MAVIR szerepe II. 2. Megújuló energiaforrások Törekedni kell a megújuló energia részesedésének növelésére a technológiai fejlesztések és a villamosenergia-rendszer szabályozhatósága által Dinamikus hálózatkezelés: a hatékonyság növelése az ellátásbiztonság fenntartásával 3. Biztonságos atomenergia A szigorú követelményeknek megfelelő hálózatba illesztés A biztonsági szempontok érvényesítése az üzemeltetés során október 5. 7

8 A MAVIR szerepe III. 4. Regionális infrastruktúrához való kapcsolódás október 5. 8

9 A MAVIR szerepe IV. Nemzetközi együttműködés ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for Electricity 41 TSO szervezete 34 országból Korábbi: UCTE NORDEL UKTSOA ATSOI BALTSO ETSO (EU+Svájc+Norvégia) szervezetekből alakult 532 millió fogyasztó ellátás 880 GW termelési kapacitás km átviteli hálózat TWh/év villamosenergia fogyasztás 380 TWh/év határkeresztező csere október 5. 9

10 A MAVIR okos hálózat projektjei Okos mérés pilot projekt Hálózati tárolás lehetőségeinek vizsgálata - Storage projekt Tartalékpiaci monitoring rendszer Piaci szimulációs modell Dinamikus határérték-figyelés GCC (automatikus terhelés-szabályzók összehangolása) WAMS Távkezelés Diszpécser tréning szimulátor RAAS, EAS október 5. 10

11 Okos Mérés Pilot projekt A Központi mérőoperátor számos előnnyel rendelkezik az elosztói és a területi modellekhez képest A Központi mérőoperátori modell optimális módon a MAVIR által valósítható meg Egyetlen mérési központ és infrastruktúra költség-megtakarítás Országosan egységes technológia és szabványok használata Tulajdonosi függetlenség a kiskereskedelmi JPE-ktől verseny ösztönzése Nincs (komoly) önérdek a fogyasztáscsökkentés ellen A rendszerirányítási szinergiák kihasználása, további okoshálózati technológiák integrálása Szigorúan ellenőrzött működési függetlenség (ITO modell) Kommunikációs technológiák iránt semleges Transzparens gazdálkodás Multi-utility könnyebben ösztönözhető Nemzetgazdasági érdekek prioritása A fentiek miatt a Magyar Állam egy nagyméretű okos mérési/hálózati pilot projekt mellett döntött, amit a MAVIR valósít meg október 5. 11

12 Smart grid topológia Az okos hálózat működése során a fogyasztói adatok eljutnak a mérőközpontba, illetve dinamikus vezérléssel a rendszeroperátor biztosítani tudja a rendszer optimumot Forrás: okme.hu, aquicon október 6. 12

13 Fogyasztói célok Fogyasztói szokások Fogyasztás időbeni elosztását, a csúcs- és völgyidőszakok optimalizálását eredményezi A rugalmatlan fogyasztók Csökkenthetik fogyasztásukat akár 10-15%-al, illetve eltolhatják/átcsoportosíthatják más azt kedvezőbb tarifájú - időzónákba, ezzel csökkentve a rendszer csúcsterhelését indirekt módon. A rugalmas fogyasztók A hálózati igényekhez igazítva (direkt beavatkozással), időben eltolva, vagy a megújuló energiát sztochasztikus jellegét kompenzálva vezérelhetik, távkapcsolhatják. (pl.: hőtárolós fogyasztók, elektromos autók) Magasabb szintű fogyasztói kooperáció október 6. 13

14 Intelligens energia az épületekben Az okos hálózatok és mérések kialakítása lehetőséget teremt a hagyományos energia források optimalizálására és a megújuló energiák általános befogadására Energia menedzsment Megújuló energia felhasználás folyamatos mérése és visszatáplálása az elosztó hálózatba Okos villany, gáz és víz mérőórák segítségével lehetőség nyílik folyamatosan monitorozni és optimalizálni az épület összes energia fogyasztását Forrás: atissun.com Rugalmas fogyasztók távoli vezérlése a hálózati terhelés függvényében október 6. 14

15 Napi rendszerterhelés október 6. 15

16 Szélerőművek termelése október 6. 16

17 Storage Mintaprojekt 2020-ra a megújuló részarányt 14,6%-ra kell növelni Szekunder szabályozási nehézségek Szivattyús energiatároló megvalósíthatósága kérdéses Elektrokémiai energiatároló eszköz 1 10 MW/50 MWh vagy 2 5 MW/25 MWh Li-YPO 4 és/vagy VRB és/vagy NaS Felhasználási lehetőségek Szekunder szabályozás Szükség esetén tercier szabályozás Teljesítményáramlás szabályozása Feszültség/meddő teljesítmény szabályozás Hálózati veszteség csökkentése Black start október 5. 17

18 Tartalékpiaci Monitoring Rendszer A MAVIR által fizetett szabályozási rendelkezésre állási díjak növekedése A MAVIR által lekötött rendszerszintű tartalékok rendelkezésre állási díja (mrd Ft) egyre jelentősebb részt képvisel a fogyasztói villamosenergia-árban is A rendszerszintű tartalék lekötések elismert költsége a MAVIR díjaiban (Ft/kWh, nettó) várh. 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0, várh. Megj.: 2012-ben a Q2-Q4 tender miatti várható többlet nélkül A rendszerszintű tartalékok költségeinek mérséklésére megoldás lehet a tartalékpiac MAVIR általi megfigyelése, ami által ellenőrizhető, hogy a piaci szereplők mennyire felelnek meg a piaci szabályoknak, és lehetővé teszi a különféle zavarok megfigyelését és a szükséges intézkedések megtételét október 5. 18

19 Rendszerszintű tartalékok október 6. 19

20 WAMS - Wide-Area Monitoring System Szinkronizált fazor-mérés A villamosenergia-rendszer üzemirányításában és a fellépett üzemzavarok kiértékelésében, előrejelzésében segítséget nyújtó mérési technológia. a.) Fazor reprezentáció A fazor egy komplex szám, amely reprezentálja a szinuszos feszültség és áram nagyságát és fázisszögét egy adott időpontban a hálózat különböző csomópontjain. A mérés GPS időszinkonizálással történik az alállomásokon elhelyezett PMU-k (Phasor Measurement Unit) segítségével. Az adatokat egy központi adatkoncentrátor (PDC) tárolja, amelyhez a kiértékelő program kapcsolódik. a.) Alállomási PMU csatlakoztatás október 6.

21 WAMS Wide-Area Monitoring System az ENTSO-E CE-ben október 6.

22 MAVIR WAMS megvalósítás PROLAN rendszer Alállomási megvalósítás: PMU-k helyett PROLAN PROFIELD mezőgépekben (RTU) speciális mérőkártyákkal. PDC adatszerver és központi kiértékelés, megjelenítés október 6.

23 MAVIR WAMS megvalósítás mérési helyek a magyar VER-ben október 6.

24 WAMS felvételek Erőművi kiesés Spanyolországban (Libikóka effektus) október 6.

25 WAMS felvételek (Önmagától felgerjedő rendszerközi lengések február 19-én, 8:00-8:20 között.) a.) ENTSO-E CE felvételek b.) MAVIR felvételek október 6.

26 WAMS Wide-Area Monitoring System az USA-ban Amerikai üzemelő PMU-k és új telepítési tervek (Smart Grid beruházások keretében) október 6.

27 Átviteli hálózat október 6. 27

28 Átviteli és elosztóhálózat október 6. 28

29 Átviteli hálózati alállomás október 6. 29

30 Távkezelés Rendszerirányítás Hálózat irányítás OP1 Távkezelés OP2 Hálózat üzemeltetés WAM Távkapcsolás Távkapcsolás Helyszíni kapcsolások irányítása Készülék Alállomás Helyszíni kapcsolás HÜSZ Kommunikációs kapcsolatok: Hálózat normál üzeme mellett Kiesett / kikapcsolt hálózati elemek esetében Rendkívüli hálózati esetekben október 6. 30

31 Távkezelés október 6. 31

32 X-GRAM - áttekintő október 6. 32

33 A gyakorlat megszerzése Sok-sok átélt és kezelt üzemzavar Kockázat: nincs elég üzemzavar Megoldás: legyen Akadály: nem tehetjük meg Kiút: szimulátor október 6. 33

34 Majdnem igazi (Close To Real) október 6. 34

35 Saját szimulátorunk 4 diszpécser gyakorolhatja a magyar energiarendszer eseményeit október 6. 35

36 MAVIR megfigyelési területe október 6. 36

37 A R É S Z L E T E K F É L R E V E Z E T N E K! október 6. 37

38 A régió állapotfigyelő rendszere (RAAS) október 6. 38

39 22:10:22 22:10:28 22:10:25 22:10:27 22:10:29 22:10:19 22:10:31 22:10:13 22:10: október 6. 39

40 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!