Gode råd: Planlæg din præsentation: • Indledning (sæt

scenen) • Indhold (handling) • Afslutning (løsning

eller perspektiv) Find inspiration til din præsentation på InSite under Værktøjer – Kommunikation Husk at udfylde dok. nr. til Public 360 samme sted som dato.

Tip:

Indsæt dato, dok. nr. og sidefod på alle slides • Vælg Indsæt i

topmenuen • Vælg Sidehoved og

Sidefod • Indsæt dato og dok. nr. i

feltet Fast • Indsæt evt. titel/

beskrivelse i Sidefod • Vælg Anvend på alle

eller Anvend hvis det kun skal være på et enkelt slide

Power Transmission – National and International Perspectives Energy storage conference –a must for successful conversion to green energy ATV conference 2015-09-28 at DTU

Anders Bavnhøj Hansen, ABH@Energinet.dk Energy Analysis Energinet.dk

2015-09-28 Power Transmission - National and International Perspectives

Denmark situated in a windpower area

Electricity transmission

Gas transmission

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

Energinet.dk TSO for power and gas-systems in DK

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Energy system performance evaluated by simulation

2015-05-26 SIFRE and perspectives for city and national

planning

Energy system Energy service Energy ressource

Minimised, low and stable costs

Sustainable ressources Integrated energy system Robust, flexible and efficient

Fjern- og blokvarme systemer

Vind

Sol-

Bølge

Bio, affald mv.

Naturg

Olie

Kul

El-system

Flydende brændstoffer (Benzin, Diesel, Metanol, DME etc.)

Termiskforgasnin

Anaerob

Export el

El-proceslys, it, køl

Proces-varme

Bygn opvarmn.

Vej-transport

Bane-transport

Sø-transport

Fly-transport

Gaslagre

Varmep

Kedel

EV

ICE/FC

Import

Import el

Gas-systemer (metan/syntesegas/H2)

Bio ElektrolyseDecentral varmep.

GasKraftvarme

Ethanol

Central varmep.

Gas-behandling

Electricity

Gasses

Liqued fuels

Heat

Total performance for system evaluated (economic and technical analysis)

System property to ”damp” step on ressource prices (low -faktors) Price inkl. hedging = Price excl. hedging + Price hedging = Price exc. hedging + n x (Ressource price hedging– Ressource price excl. hedging)

• Building heating

• Proces-heat

• Cooling

• Light, IT etc.

• Transport

• Wind

• Solar

• Biomass

• Natural gas

• Fossil oil

• Coal

• Etc… 0,

20,

40,

60,

80,

100,

120,

140,

160,

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

14

$/b

arr

el

Historisk oliepris

Oil-price

Wind-variation

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

RE-electricity ressources DK Socio-economic cost of energy 2030 excl. integration (LCOE)

2015-09-28 Power Transmission - National and International

Perspectives

Offshore wind (>35 m) Onshore wind Bio CHP

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Ressources and cost for fuels (2030 if all biomass is allocated to fuels)

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

RE

gas p

rce (

DK

K/

GJ)

excl.

cle

an

ing

an

d u

pg

rad

e

Fuel production (PJ)

Waste mun.

Energy- crops

Wood

Slurry etc.

Marg. bio etc.

Electrolysis (power 2 gas)

2013 2035 2050

Consumption of fuels (gas+liquids)

Natural gas + CO2 (2035)

Gasoil + CO2 (2035)

Straw

Today primary used for heat and CHP

A significant demand for fuels – electrification is needed to solve the ”fuel” challenge

Fuels demand today would require more than 30 GW extra windpower if power-to-gas should deliver

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

A scenario example towards RE-based energy supply

2015-09-28 Power Transmission - National and International

Perspectives

P2G

HP Industry-

HP

EV/PHEV

HP

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Use of transmission system to balance wind/solar

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

Gas storage (11 TWh methan-gas) Energy input to power-to-gas

Transmission system: Interconnectors yearly accumulated energy in 2035 (2,3 TWh)

El- og plugin hybrid case 2035

Indivi. heat pump

District heat+storage

2,3 TWh

Interconnectors (MW) Accumulated (GWh)

Use of transmission system to balance fluctuating power production

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Analysis of 10 years wind/solar data for DK and North Europe Used in scenario 2035

12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 000

1

2

3

4

5

6

7

8

Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12

GW

Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug

Forbrug

Landvind

Havvind

Kystnære

Sol

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑝𝑡𝑖𝑜𝑛 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑝𝑡𝑖𝑜𝑛 − 𝑤𝑖𝑛𝑑 − 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 − (𝑤𝑎𝑣𝑒)

Maksimum average residual consumption in periods

Consumption

Wind+Solar

Extreme december week with low wind/solar

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

0 - 0,14

0,14 - 0,33

0,33 - 0,55

0,55 - 0,81

0,81 - 1

Andel af effekt

Windpower in North sea region in a week with ”Worst case i DK”

Wind intensity index from 12/12 kl. 24.00 and 7 days ahead

12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 000

1

2

3

4

5

6

7

8

Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12

GW

Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug

Forbrug

Landvind

Havvind

Kystnære

Sol

Power consumption (DK)

Wind and solar (DK)

• Essential to use the geographical spread of windpower

2015-09-28 Power Transmission - National and International

Perspectives

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Flexible consumption as ancillary service and grid backup (n-1)

2015-06-15 Energy concept 2030

Flexible consumption as grid reserve can increase the use of transmission (long horizon solution)

Flexible consumption analysed as grid reserve (n-1)

-flexible consumption (green)

Wind and solar (blue)

Total power consumption (red) Flexible consumption as grid reserve

Flexible consumption as ancillary service

Demand for ancillery service (5 min interval)

DK1

• Flexible consumption also essential as: - Grid reserve (TSO/DSO) - Ancillery services - Intraday balancing

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

European Scenario Framework in the analysis

2015-06-15 Energy concept 2030

4

e-Highway 2050 - Scenarios

ENTSO-E Visions

2030

2050

A framework of international scenarios used to evaluate robustness of strategic choices

EU

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Wind and solar in European eHighway scenarios towards 2050

2015-09-28 Power Transmission - National and International Perspectives

100%RES

windsolar

demand

100 GW

50 GW

10 GW

Big&Market Small & local

The figure shows the average demand for three scenarios in 2050, in comparison to the installed RES capacities (solar and wind). With significant amount of renewables, the RES generation capacities exceed the average demand. As a result, during period of high RES generation, it is necessary either to export, either to store, or to curtail the generation.

Obs: More than 100 GW wind-power in North Sea region! A need for transmission grid to integrate RE in Europe

Source: Final draft eHighway scenarios

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

European transmission grid reinforcement towards 2050 An example from eHighway scenarios

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

100% RES electricity Fossil & nuclear

>100 GW windpower installed in North Sea region!

• More transmission to integrate wind- and solar

• A need for more storage capacity (hydro etc.)

Storage capacities

The addtional storage capacities proposedby the project concern only pump-storagetechnology.

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Summing up…

2015-09-28

Power Transmission - National and International Perspectives

The vision is to make the total energy system in DK independent of fossil fuels, and to make it competitive with a fossil reference A high degree of electrification and much more wind- and solar will be essential in DK and in Europe A strong transmission grid is essential for balancing huge amount of fluctuating wind- and solar. Flexible demand (EV/HP/P2G) can enhance use of transmission (grid-reseve n-1) and ancillary service There is a high need for fuel production from biomass and P2G. A need to integrate power/gas/fuel/heat to solve this challenge. A need for cooperation between Universities, Industry and Utilities (TSO/DSO) in RD&D projects to pave the way for the energy system development

EU

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

2015-09-28 Power Transmission - National and International

Perspectives

Thank you for attention

Link: www.energinet.dk/energianalyser