Upload
abb-suomi
View
570
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ABB Suomessa 125 vuotta, Menestyksen tekijät -juhlaseminaari 29.8.2014
Citation preview
© ABB| Slide 1
ABB Suomessa 125 vuotta - Menestyksen tekijätEnergiaa auringosta – onko järkeä?
Jyrki Leppänen, Power Conversion, Menestyksen tekijät -juhlaseminaari, 29.08.2014
08, 2014
© ABB| Slide 2
Energiaa auringosta – onko järkeä?Sisällys
Aurinkoenergian mahdollisuudet
Aurinkosähkömarkkinat
Aurinkosähkössä on järkeä?
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminen
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiin
Esimerkki toteutuksia maailmalta
Miksi ei Suomessa?
© ABB| Slide 3
Aurinkoenergian mahdollisuudet
© ABB| Slide 4
Fossile fuel reserve. The time span during which it is consumed is negligible compared to history of earth and mankind. We need renewable and alternative solutions
Time 1000 year+5-5 -4 -3 -2 -1 1991 +1 +2 +3 +4
300
200
100
0
Energy received in three days into earth = fossile fuel reserve
1012 kWh / year
BiomassPassive solar energy
WindSolar
Other renewables
Aurinkoenergian mahdollisuudetSaatavuus
Sun
© ABB| Slide 5
Aurinkoenergian mahdollisuudetMaapallon pinta-alan riittävyys
Area of solarmodules needed to produce annually same amount of electricity that is consumed now,corresponds to the small square (0,01% of Earth’s total surface area)
© ABB| Slide 6
Aurinkosähkömarkkinat
© ABB| Slide 7
AurinkosähkömarkkinatSovellukset ja markkinasegmentit
Grid-connected systems
Residential applications
Commercial and
industrial applications
Large power plants
Off-gridsystems
Rural applications
Industrial solutions
Consumer systems
Solar energy systems
98%
1/3 1/3 1/3
2%
© ABB| Slide 8
Average growth during last 10 year has been appr. 50% per year
Grid connected systems dominating (98% 2013)
Large central power plant have increased share
Top 5 markets 2012: Germany, China, Italy, USA and Japan (appr. 70% of the markets).
MWp
Inspite of global economic situation solar market continued growth 2013. New emerging markets and especially Asian market increase share.
Source: EPIA, Photon, various sources
2015: Total solar market over 100 b$
AurinkosähkömarkkinatVuosittainen uusi asennettu kapasiteetti
© ABB| Slide 9
AurinkosähkömarkkinatHinta- ja hyötysuhde kehitys
0
5
10
15
20
2578 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2011
2012
cost efficiency
Module price(EUR/Wp)
Efficiency,crystalline (%)
Source: Photovoltaics in 2010, EU Directorate-General for Energy and Photon
© ABB| Slide 10
AurinkosähkömarkkinatKilpailukysyiseen hintaan massatuotannolla
Mass productionTechnological improvements
GRID PARITY = The point at which the solar produced electricity price equals or is lower than the retail price of the electricity
Source: EPIA, Photon
© ABB| Slide 11
Aurinkosähkömarkkinat Arvoketju elää – uusia mahdollisuuksia
CellsWafers Modules Systems Installation
After
sales
service
InvertersLV products (switches, fuses)
MV products (transformers, grid connection)Mountings structures
Sijoittaja liiketoimintaa – taattu kassakone
Verkko pariteetti saavutettu
Uusia pelureita ja liiketoiminta konsepteja
© ABB| Slide 12
AurinkosähkömarkkinatJärjestelmähinnan kehitys
Balance of system components cost share is increasing
© ABB| Slide 13
Aurinkosähkössä on järkeä
© ABB| Slide 14
Aurinkosähkössä on järkeäMitä aurinkosähkö on?
Aurinkosähö (Photovoltaics) tarkoittaa auringonvalon muuntamista suoraan tasasähköksi
Tämä tehdään valosähköisilla kennoilla (PV cells), jotka on laminoitu aurinkopaneeliksi
· ei liikkuvia osia· Ei “polttoainetta”, valon lisäksi· ei huoltotarvetta· periaatteessa, lähes ääretön elinikä· tyypillisesti tuotto samamanaikaista
kulutushuippujen kanssa
Aurinkosähkö toimii sekä suoralla että hajasäteilyllä (enemmän valoa = enemmän tehoa, enemmän energiaa)
Aurinkosähkö on elegantein tapa tuottaa sähköä
© ABB| Slide 15
Aurinkosähkössä on järkeäVerkkoonkytkettyjärjestelmä – pääkomponentit
1 Aurinkopaneelit 2 Paneelikeskus3 DC-kytkin4 Vaihtosuuntaaja5 AC-kytkin6 Energiamittarit7 Talon sähkökeskus8 Verkkoonliityntä
1
2
3 4
5 6 7 8
Järjestelmässä ei ole energianvarastoa – sähköverkko toimii «energian varastona» tasapainoittaen kulutuksen ja tuoton epätasapainoa tarpeen vaatiessa.
© ABB| Slide 16
• Rakennus toimii tukirakenteena – tukirakenteita ei tarvita, kustannusten minimointi
• Perinteisten julkisivu- ja pintamateriaalien korvaaminen – kustannusten minimointi
• Kulutushuippujen leikkaaminen (jäähdytys- ja ilmastointi kojeet jne.) - siirtotarpeen pieneneminen
• Varjostus aurinkopanelirakenteilla lasijulkisivuissa tai varjostuslipoissa – rakennuksen jäähdytystarpeen pienentäminen
• Ympäristö ja energiansäästö näkökanta - positiivinen imago
Aurinkosähkössä on järkeäRakennuksiin integrointi - lisäarvoa
© ABB| Slide 17
Tämänpäivän vakiopaneelin hintataso
Aurinkosähkössä on järkeäEri julkisivumateriaalien kustannusvertailua
© ABB| Slide 18
• Aurinkosähkön tuottomaksimi keskipäivällä
• Pientalon kulutushuippu aamulla sekä illalla
• Toimistorakennuksen kulutushuippu keskipäivällä: tietokoneet, jäähdytys, ja ilmastointi
Paras soveltuvuus toimisto- ja teollisuuskiinteistöissä kulutushuippujen leikkaukseen
Daily load profile for a household and for an office compared to a 3 kWp PV/system output in partly cloudy conditions
Aurinkosähkössä on järkeäKulutushuippujen leikkausta
© ABB| Slide 19
Helsinki 60N
0
1
2
3
4
5
6
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
kWh/day/kWp90° S facade
90° E/W facade
45° S roof
30° S roof
Athens 38N
0
1
2
3
4
5
6
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
kWh/day/kWp90° S facade
90° E/W facade
45° S roof
30° S roof
Stuttgart 49N
0
1
2
3
4
5
6
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
kWh/day/kWp90° S facade
90° E/W facade
45° S roof
30° S roof
Hamburg 54N
0
1
2
3
4
5
6
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
kWh/day/kWp90° S facade
90° E/W facade
45° S roof
30° S roof
Aurinkosähkössä on järkeäEnergiaa myös Suomessa
© ABB| Slide 20
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminen?
© ABB| Slide 21
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminenMikä on isoa ja merkityksellistä?
Useita pieniä järjestelmiä lähellä kulutuspistettä Keskisuuria järjestelmiä kulutuspisteissä
Isoja järjestelmiä kaukana kulutuksesta
Mikä näistä vai kombinaatio kaikista?- kenen liiketoimintaa?- kenen ongelma? Vai onko ongelmaa ollenkaan?
© ABB| Slide 22
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminenVerkkoyhtiön haasteet stabiiliin verkkoon: esimerkki
Romania
Serbia
MacedoniaTurkey
Greece
Black Sea
Technologies or methods for grid operators to manage the high levels of renewable energy production• cross border exchange• demand side management• balancing markets• improved instruments and measurements• grid extensions
Eventually new powerplants and/or energy storages needed
The weaker the grid the more carefull considreations needed
BULGARIA
Territory – appr. 110 000 km2
Population – 7,4 million
Three main utilities: EON, CEZ, EVN
32 substations (400/220/110 kV, 400/110 kV, 220/110 kV): 16817 MVA
257 substations (110/20/10/6 kV): 16817 MVA
2011-2012 appr. 500 MW new PV
© ABB| Slide 23
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminenVerkko pariteetin jälkeen – mitä tarvitaan
Teknologia: tuotteet ja ratkaisut Smart metering Energy storing Electric vehicles Smart grids High voltage direct current transmission
Politiikka: toimintaa Feed in tariffs and support means well designed Clear regulations Effective administration supporting distributed power generation Time of use billing and metering
Markkinat: yhteistyö Standards Utility involvement Architectural and land development
Central powerplant
Offices
Houses
Storage
MicroturbinesFuel cells
Industrial plants
Wind turbines
Virtual powerplant
CHP
PV power plant
Central powerplant
Offices
Houses
Storage
MicroturbinesFuel cells
Industrial plants
Wind turbines
Virtual powerplant
CHP
PV power plant
Source: Epia, Eurelectric/Fortum
© ABB| Slide 24
Laajamittainen aurinkosähkön hyödyntäminenSmart grid paletti
Substation
MCC & LCC
Energy storage
MV Switchgear
Network mgt. system
Compact Substions IntelligentTransformers
KNX-system
DC Charging
AC Charging
Renewables
User interfacing
Demand Response & Metering
ICT
DMS
Customer mgt. & Billing
MV
LV
microGrid
HV
© ABB| Slide 25
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiin
© ABB| Slide 26
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiinAurinkosähkövaihtosuuntaaja tarjonta
Unit size (kW)
Remote monitoring portal
Monitoring systems(string monitoring etc.)
Solar inverter PC tools(sizing and product selection)
Solar inverter services
Power plants
Commercial and industrial
Small commercial and residential
1 10 100 2000
© ABB| Slide 27
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiinABB:n tuotteet aurinsähkökovoimaloihin
© ABB| Slide 28
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiinABB:n tuotteet panelistojen seurantalaitteistoihin
© ABB| Slide 29
ABB:n tarjonta aurinkosähköjärjestelmiinAurinkosähkövaihtosuuntaaja tuoteportfolio
© ABB| Slide 30
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
© ABB| Slide 31
Bulgaria: 50,6 MWp and 29,3 MWp PV plantEsimerkkitoteutuksia maailmalta
© ABB| Slide 32
Germany, 91 MWp and 145 MWpEsimerkkitoteutuksia maailmalta
© ABB| Slide 33
Mauritius: 15,2 MWp PV plant
System description
PV plant: 15,2 MWp
Application: ground-mounted power plant
Grid connection: high voltage
Solar modules: cSi
Solution
• 17 pcs of PVS800-57 inverters with mixture of sizes 630, 875 and 1000 KW
• Medium voltage transformers+switchgear in housings built by partner on-site
• High voltage step-up substation
• Service contract for maintenance
• Commissioning March 2014
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Local investor looking for reliable supplier with local presence for years to come
© ABB| Slide 34
UK, Malmesbury: 4,99 MWp PV plant
System description
PV plant: 4,99 MWp
Application: ground mounted system on an old World War II RAF airfield
Grid connection: 33 kV
Solar modules: mono-csi, HEE 250 Wp
Solution
• 10 pcs of PVS800-57-0500KW-A
• ABB integrated inverter and MV components housing
• ABB switchgear
• ABB MV main substation
• Commissioning: July 2011
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Experienced solar developer, builder and operator focused on security, plant efficiency and profitability.
© ABB| Slide 35
Switzerland, Mont Soleil: 555 kWp PV plant
System description
PV plant: 554,6 kWp
Application: ground mounted
Grid connection: MV grid
Solar modules: mono-cSi
Solution
• 1 pcs 500 kW (prototype),
• Commissioning: January 1992
• Extensively Monitored over 20 years
• Replaced October 2013 by PVS800-57-0500kW-A after 21 years operation
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
2013
© ABB| Slide 36
Australia, Harvey bay: 266 kWp PV plant
System description
PV plant: 266 kWp
Application: Hospital roof-top system
Grid connection: LV grid, 230/400 V
Solar modules: mono-cSi
Solution
• PVS300: 26 x 8 kW and 12 x 4,6 kW
• ABB metering and low voltage products
• Commissioning: July 2012
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Queensland Health wanting to reduce the bought energy of the hospital in Harvey Bay
© ABB| Slide 37
Mexico, San Luis Potosi: 1,2 MW PV plant
System description
PV plant: 1,2 MW
Application: parking lot shading structure
Installation Grid connection: 13.2 kV grid
Solar modules: poly-csi
Solution
• 5 pcs of PVS800-0250kW-A
• ABB’s junction boxes
• ABB MV step-up transformer with switchgear for grid connection
• Commissioning: October 2012
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Property management of ABB for the ABB manufacturing Plant in San Luis Potosi, Mexico
© ABB| Slide 38
Italy: 96 kWp PV plant
System description
PV plant: 96 kWp
Application: roof-top system on tilted factory roof
Grid connection: LV grid, 230/400 V
Solar modules: poly-cSi
Solution
• PVS300: 12 x 8 kW, with power balancing (3 inverters)
• Commissioning: January 2012
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Office furniture factory owner wanting to improve their image and taking advantage of the FIT
© ABB| Slide 39
Finland, Pitäjänmäki: 181 kWp PV plant
System description
PV plant: 181 kWp
Application: factory flat roof
Grid connection: LV grid, 400 V
Solar modules: poly-cSi
Solution
• PVS800: 1 x 120 kW
• PVS300: 7 pcs
• Commissioning: June 2010
Esimerkkitoteutuksia maailmalta
Customer: Property management of ABB factory in Helsinki
© ABB| Slide 40
LopuksiMiksi ei Suomessa jo nyt?
Suomen ainutlaatuinen toimintaympäristö aurinkosähkölle :
• Aurinkosähkön huipputuotto keski-kesällä• Sähköistyminen ja sähkön käyttötaso korkealla tasolla ja kasvaa• Tiukemmat rakennusmääräykset siirtävät energiankulutusta rakennuksissa
talvelta kesälle – mahdollinen jäähdytystarve• Vahva sähköverkko• Hyvät tietoliikenneyhteydet• Koulutettu, innovatiivinen ja osaava työvoima• Hyvät tietoliikenne ja ohjelmisto osaaminen
Joten ….miksi ei aurinkosähköä Suomeenkin?