Håkan Johansson ABB Global Smart Grid ISI Ankara, 27 Nisan 2013 Akıllı Şebekeler - Sürdürülebilir enerji sistemininin temel öğesi Daha fazla elektrik

Transkript

1 Håkan Johansson ABB Global Smart Grid ISI Ankara, 27 Nisan 2013 Akıllı Şebekeler - Sürdürülebilir enerji sistemininin temel öğesi Daha fazla elektrik kullanarak enerji tasarrufu!

2 Akıllı Şebeke bulmacası: enerji sistemini zorlayan konular Büyük boyutlarda Yenilenebilir enerji bağlantıları E-mobilite ve karadan gemiye nakil için şarj altyapısı Enerji nakil kapasitesinde artış Dağıtım sisteminin daha iyi kontrolü Aktif müşteriler ve mikro üretim Giderek artan güç dengeleme ihtiyacı Şebeke kontrol ve güvenliğinin artırılması İyileşen güç kalitesi İş Modelleri Standartlar Enerji Verimliliği

3 Akıllı Şebeke Bilgi Teknolojileri Çözüm Tablosu Fiziksel varlıklar & İş yönetimi Mobiş işgücü yönetimi Müşteri yönetimi Varlık yönetimi - Operasyon yönetimi -Tedarik Zinciri -Güvenlik & Uygunluk -İş yönetimi -Varlık değer koruma merkezi Tahmin & Planlama Programlama & Görevlendirme Mobil işgücü uygulama Müşteri bilgisi Faturalama yönetimi Çağrı merkezi yönetimi Şebeke yönetim sistemleri SCADA: Üretim koordinasyon & kontrol -Güvenlik kontrolü ve değerlendirme -Sistem izleme -Otomasyon ile üretim kontrolü -Anahtarlama kontrolü -Anahtarlama kontrolü -Gerçek zamanlı pazarla iletişim -İletim koordinasyonu -Güvenilirlik kontrol -Kontrol alanı işlevi -Güvenilirlik yönetimi -Volt/VAR Optimizasyonu Ticari Enerji Operasyonları Yük & Rev tahminleri -Birim optimizasyon & Tekliflendirme Talep karşılama -Fiziki programlama Enerji ticareti & Risk Yön. -Pazar iletişimi & Mutabakat Akıllı şebeke operasyonları Enerji Planlama & Analizler Tahmin & Analiz -Pazar bilgisi toplama Pazar fiyatları oluşumu -Enerji danışmanlığı -Portföy analizi ve programlama

4 ABB Tropos kablosuz haberleşme sistemleri Akıllı şebeke uygulama portföyü Uzaktan izleme ve teknik destek Kademe 1 (Core) Kademe 2 (FAN) Kademe 3 (AMI-NAN) Kademe 4 (HAN) Ağ yönetimi DA AMI SA Tropos Control DG DVO DMS OMS Data Center(s) Kademe 1: Dağıtım sistemi çekirdeği IP Ağ Tabakası Fiber ve lisanslı mikrodalga üzerinden FOX Kademe 2: Saha ağı (Yüksek bant genişliği / Düşük gecikme) Tropos Mesh Routerları (Akıllı şebeke IED leri ve AMI kollektörleri) Kademe 3: AMI İletişim ağı Konutlarda AMI kollektörleri Kademe 4: Konut ağı Evlerde aletler vb. üzerinden görüntüleme VPN Other Güvenlik duvarı DNS AAA DHCP IDS Internet Ağ hizmetleri ve güvenlik Kablolu Kablolu Kablolu Kablolu Kablolu, kablosuz, Sabit ve mobil iletişim, hizmetleri

5 Mevcut Enerji %80 kayıp %30 tasarruf Elektrik enerjisinin verimli şekilde üretimi, iletimi ve tüketimi Birincil enerji Ulaşım Üretim İletim & dağıtım Sanayi Ticari Konut Gelişmiş verimliliği Gelişmiş boru hattı akışı Yakıtın daha verimli kullanımı Düşük hat kayıpları, yüksek şalt verimliliği Verimlilik artışı Bina yönetimi Enerji zincirindeki kayıplar yüzde 80 e varan oranlara ulaşabilir Kayıpların bir bölümü enerji üretim sürecinde kaçınılmazdır AB şebeke kayıpları tahmini 50 TWh ulaşabiliyor, bu da 13 milyon konutun yıllık tüketimine eşit* Enerji zinciri boyunca kayıplar yüzde 30 azaltılabilir May 6, 2013 Slide 5 * Kaynak: Avrupa Komisyonu

6 Akıllı Şebeke önümüzdeki güçlükler Tüm süreçte verimlilik artışı Yenilenebilir enerji entegrasyonu Talep karşılama Güvenilirlik ve verimlilik Elektrikli araçların entegrasyonu May 6, 2013 Slide 6

7 Akıllı Şebeke Yenilenebilir enerjinin entegrasyonu Yeterli miktarda rezerv enerjinin ve şebeke kapasitesinin bulunması uzun mesafe iletimin verimliliği rüzgar çiftliklerinin uzaktan izleme ve kontrolü şebekede kapasite ve stabilite artışı talep karşılamada rezerv enerji güneş enerjisi çiftliklerinin uzaktan izlenmesi ve kontrolü dağıtık üretimin uzaktan şebeke işletimiyle yönetilmesi talep karşılamada denge yükü Rezerv enerji ile denge türbin ve jeneratörler enerji depolama sera gazlarının yönetimi emisyon ticareti emisyon izleme ve kontrol May 6, 2013 Slide 7

8 Akıllı Şebeke Güvenilirlik ve verimlilik Şebeke kapasitesinin ve enerji kalitesinin aynı anda artması. Pik yük indirgeme yeraltı enerji kabloları şebeke kapasitesinde artış, kayıplarda düşüş gelişmiş özelliklerle şebeke işletimi: siber güvenlik müşteriye kesinti bildirme ölçüm bilgileri üzerinden etkili kesinti yönetimi pik yük azaltılması ev otomasyonu dağıtık üretim ile şebeke işletimi mikro şebekeler pik yük azaltma proses otomasyonu sabit ve mobil enerji depolama acil güç pik güç etkili kesinti yönetimi yerel seviyede izleme ve kontrol bölgesi konsepti May 6, 2013 Slide 8

9 Akıllı Şebeke Elektrikli araçların entegrasyonu Yeterli şebeke kapasitesi ve şarj faturalaması için altyapı şarj edilir araç entegrasyonu şarj faturalama şebeke kapasisinde artış enerji depolama sayesinde stabilite artışı sabit şarj edilebilir araçlar yük yönetimi talep karşılama gerçek zamanlı fiyatlandırma May 6, 2013 Slide 9

10 Akıllı Şebeke Talep karşılama İş modeli ve müşterilerle etkileşim talep karşılama ev otomasyonu iş modeli gerçek zamanlı planlama tarifeler Elektrikli araç talepleri şarj enerji depolama talep karşılama proses otomasyonu talep karşılama enerji depolama talep karşılama dağıtık üretim May 6, 2013 Slide 10

11 İki tamamlayıcı ABB Akıllı Şebeke Ar-Ge Uygulaması Gotland Akıllı Şebeke Uygulaması Tam kapsamlı ABB Kent Dışı Akıllı Şebeke ve ada coğrafyası için şebeke işletimi. Değişken olarak %30 oranında yenilenebilir enerji üretimi gelecekte pek çok ülkede ve bölgede karşılaşılacak güçlükler için bir örnek. Bu iki örnek üzerinden ABB hem kent dışı hem de kentsel şebekelerde sorunların nasıl aşılabileceğini gösterebilir. Uluslararası boyutta ilgi şimdiden yüksek Stockholm Royal Seaport (Kraliyet Limanı) Sürdürülebilir bir kent ve liman ortamı için tam kapsamlı ABB Kentsel Akıllı Şebeke Aktif tüketiciler/müşteriler (konut ve liman) ve pik yük azaltma üzerine odaklı May 6, 2013 Slide 11

12 Dünya klasmanında gerçekleştirilen projeler, geliştirme vizyonunu ve paydaşların kararlığınını vurguluyor Yerel sürdürülebilirlik programı Yerel kamusal alanlar Enerji sistemi Yerel geri dönüşüm Su ve atık su işleme Ulaştırma Evler ve altyapı hizmetleri Yaşam tarzları ve işletmeler Bilgi paylaşımı ve çözümlerin ticari 12 ürüne dönüşümü Source: Fortum

13 Stockholm Kraliyet Limanında akıllı şebeke, sürdürülebilirlik hedeflerini için gerekli 7 1 Konutlarda talep karşılama 6 2 Yerel olarak üretilen enerjinin entegrasyonu Elektrikli araç ve akıllı şarj kullanımı Müşteriler ve şebeke için enerji depolama 5 Akıllı ve elektrik donanımına sahip liman Akıllı şebeke altyapısı 2 7 Akıllı şebeke laboratuarı Yenilikçilik Merkezi 5 May 6, 2013 Slide 13

14 Time dergisinden yorumlar Stokholm Kraliyet Limanı, dünyanın gelişmiş akıllı şebeke projesi. İsveç in inovasyon ajansı Vinnova bu işi biliyor! 9 Haziran Sürdürülebilir enerji isteminde yeni roller ve işlevler Yeni teknolojik çözümleri. Yeni işletme modelleri Yeni piyasa düzenlemeleri Yeni müşteri rolleri ve davranışları Odak noktası: Toplum için yeni değer yaratma Sistem ve müşteri beklentilerinin tamamen karşılanması Kentsel bölgelerin akıllı şebekelerinde yenilikçi ve araştırmacı bir platform Stockholm Royal Institute of Technology, araştırmalar için bir ortak merkez Orta ve büyük firmalar Enerji sektörü May 6, 2013 Slide 14

15 Smart Grid Yol Haritası Akıllı şebekenin evrimi Olgunluk dönemi (7-15 yıl) Konut/Yaşam bölgeleri enerji depolama Aktif konutlar Talep karşılama Elektrikli araç entegrasyonu Yükselme dönemi (3-5 yıl) Dağıtım otomasyonu Başlangış dönemi (1-3 yıl) Operasyonel sistem ile AMI entegrasyonu Enerji depolama, aktif evler, elektrikli araçlar, talep karşılama, dağıtım otomasyonu, AMI entegrasyonu için pilot projeler Karadan gemiye enerji Büyük boyutlardaki solar/rüzgar çiftliklerinin entegrasyonu Faturalamada akıllı sayaçlar Bina ve ev kontrolü Enerji depolama özelliğiyle SVC Light Ağ yönetimi IEC61850 ile trafo merkezi yönetimi (FACTS) VC ve STATCOM dahil olarak HVDC Light sistemi Çevre dostu ve verimli cihazlar Günümüzde işletmeler Akıllı şebeke Time May 6, 2013 Slide 15

16 Özetle Akıllı şebeke kavramı günümüz sistemlerinin değerlendirilmesi ve kullanıcıların yönlendirdiği sürdürülebilir bir enerji sistemi ve enerji piyasası oluşturmanın bir aracıdır. Katkıları şöyle özetlenebilir: yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerjinin entegrasyonu, enerjinin verimli şekilde tüketimi, OSOS ve diğerleriiletim ve dağıtımında Hem otomasyon/bilgi teknolojileri, hem de ve güç ürünleri Hem teknoloji, iş modelleri hem de enerji piyasası düzenleme İklim ve çevre üzerindeki ayak izlerini azaltacak yeni siyasi teşvikler, yönetmelikler, yasalar vb. Akıllı şebekeler henüz öğrenme süreci içerisinde. Geleceğin enerji sistemleri için çözümler üretme ve bu çözümlerin, resmi kurumlara, tüketicilere ve her türlü paydaşa sergileneceği önemli bir platform. Uygulama başlamış durumda!

17 Özetle kw Şarj 1906 Gerek duyulan bileşenlerin ve sistemlerin çoğu zaten mevcut fakat yeni standartlar geliştirilmeli Akıllı şebekeler yeni iş sahaları ve uzmanlık alanları yaratacak * İnsanlar bireysel düzeyde enerji tüketim alışkanlıklarını gözden geçirmek zorunda * Tüm dünyada sadece yenilenebilir enerjide 2010 yılında 3.5 mill. Kaynak: Renewable Energy Policy Network (REN 21)

18