Hubert lemmens | Netbalans bij een wisselende energieproductie

18
Netbalans bij een wisselende energieproductie Hubert Lemmens September 4, 2014 Energieopslag en Smart Grids

description

“Netbalans bij een wisselende energieproductie” (ELIA, Hubert Lemmens)

Transcript of Hubert lemmens | Netbalans bij een wisselende energieproductie

Page 1: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Netbalans bij een wisselende energieproductie

Hubert LemmensSeptember 4, 2014

Energieopslag en Smart Grids

Page 2: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

2

Elia Group main challenges

• Crossed by larger and larger flows

• Lack of usable flexibility in existing generation assets

• Deliver electricity from the North to the South

• Generation exceeds consumption, and is more and more volatile

Page 3: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

1. Resilience & Flexible Generation

Total capacity of renewables(End 2000)

Wind energy

PV

Biomass

The circle diameter is proportionalto the electrical capacity

~ 30,000 installations

Sources: 50HertzT, TenneT, Amprion, TransnetBW, internal data

~ 221,000 installations

Total capacity of renewables(End 2005)

~ 750,000 installations

Total capacity of renewables(End 2010)

~ 1.300.000 installations

Total capacity of renewables(End 2012)

Daniel Dobbeni | 28-30.10.2013 | Page 3

Page 4: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Beheer van de volatiliteit

Max-min generation : 23 GW

Forecast – actual: 5 GW

Forecast – actual : 2 GW

Delta peak in 1 week: 9 GW

In België (2013):

Wind ~1700 MW PV ~3000 MW

25 % of capacity; 8% of energy

Page 5: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Where we come from : smart electrical system in 20th century

L

G

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93

Page 6: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Where we are going to : smart in 21st century

L

G

S

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93

Page 7: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Smart in 21st century

L

G

S

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93

Page 8: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

L

G

S

Smart in 21st century

Page 9: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

L

G

S

S

S

S

S

S

S

Smart in 21st century

Page 10: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

L

G

S

S

S

S

S

S

S

Smart in 21st century

S

S

S

S

S

S

Page 11: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Smart in 21st century

L

G

S

Market

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

The system needs flexibility

Page 12: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

How to determine the optimal mix

More Transmission infrastructure

Demand response

Flexible Generation

Centralized storage

Decentralized storage

CostsPublic acceptance

Page 13: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

Roles and responsibilities

Resource Adequacy

Energy Balancing

Ancillaryservice

Responsibility: government/market Tools:• Measurement/ forecasts• Capacity remuneration schemes• Strategic Reserves

Responsibility: energy market actors/ TSO (residual)Tools:• Energy markets (Forward, Day ahead, Intraday)• Direct control (dispatchable load)• Response to price signals (non-dispatchable load)

Responsibility: TSO as buyer - generation&load as providerTools:• Direct control (dispatchable load) options (pre-contracted)• DSOs involved, especially when Distribution grid congestion

issues

13

Page 14: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

14

Storage in Power market

Forward Day ahead Intraday Balancing Reserves

P2G

Hydro (not pumped)

Heat

PSP - CAES

Batteries – V2G

Flywheels –s-caps - SMES

Page 15: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

15

Storage in Europe

Storage offers resources for:• Balancing (Balance resp. party)• Ancillary services (TSO use)

In competition with other resources:• Flexible generation• DSM

Prefered path:• Technology neutral markets for Ancillary services• Multi purpose storage has best perspectives

Last resort: if market doesn’t deliver, regulated investment not excluded.

Page 16: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

16

Power to Gas

Long term energy storage – however low energetic yield

High investments

Business case depends on price volatility – on average decreasing over the last years

In Belgium: High quantity of cheap H2 available

Flexible electrolysers can offer ancillary services.

Page 17: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

17

UP to 100 % RES?

Smart Grid solutions can facilitate RES penetration in• Households (12 %)• Small industries • Tertiary sector

Large industry consumes baseload:• Important cost component• Reliability and dependability is key• +/- 33 % of Belgian power consumption

55 %

Page 18: Hubert lemmens  |  Netbalans bij een wisselende energieproductie

18

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Thank you for your attention