Trender inom elförbrukning och elgenerering

ABB Corporate Research a

Trender inom elförbrukning Trender inom elförbrukning och elgenereringoch elgenerering

2001-04-242001-04-24

Harry FrankHarry Frank

Medlem KVA/IVAMedlem KVA/IVA

RubrikerRubriker

El-situationen i Californien

Europa nästa ?Europa nästa ?

Utan el inget InternetUtan el inget Internet

Den digitala ekonomin är helt beroende av el

Transportera Mbits kräver elTransportera Mbits kräver el

MotornMotornDigitala microprocessornDigitala microprocessorn

MotornMotornDigitala microprocessornDigitala microprocessorn

BränsletBränsletElektricitetElektricitet

BränsletBränsletElektricitetElektricitet

InformationInformation InformationInformationMbitsMbits

ElbehovetElbehovet

Tid

Elbehov

Spara,effektivisera

Den digitala ekonomin

Typisk anläggningsstorlek Typisk anläggningsstorlek (MW)(MW)KärnkraftKärnkraft 1 100 1 100

KolkraftKolkraft 600600

Gasturbin kombiGasturbin kombi 250250

Gasturbin enkelGasturbin enkel 150150

VindkraftVindkraft 22

MicroturbinMicroturbin 0.050.05

BränslecellBränslecell 0.0070.007

SolpanelSolpanel 0.0030.003

Electricity generationElectricity generation

14000

3600

1400

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

World USA Sweden

TWh

World electricity generationWorld electricity generation

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Coal Nuclear Gas Hydro Petrol Renewable

14000 TWh

Electricity generation in USAElectricity generation in USA

0

10

20

30

40

50

60

Coal Nuclear Gas Hydro Petrol Renewable

3600 TWh

Electricity generation in SwedenElectricity generation in Sweden

0

10

20

30

40

50

60

Coal Nuclear Gas Hydro Petrol Renewable

140 TWh

Elkonsumtionen

Vi går mot en el-intensiv välfärdVi går mot en el-intensiv välfärd

Elförbrukningen i framtidenElförbrukningen i framtiden

2 miljarder människor saknar el2 miljarder människor saknar el Spara energi kräver mera elSpara energi kräver mera el Internet/PC-användandet är elkrävandeInternet/PC-användandet är elkrävande

Kompletterande elgenerering kommerKompletterande elgenerering kommer

Market Intelligence / Fuel / FU 120 JW1 / 990531

10 TWh el kräver:10 TWh el kräver:

1 150 MW 1 150 MW kontinuerlig effektkontinuerlig effekt

1 450 MW1 450 MW kärnkraftkärnkraft

1 900 MW1 900 MW vattenkraftvattenkraft

3 500 MW 3 500 MW vindkraft havsbaseratvindkraft havsbaserat

5 200 MW5 200 MW vindkraft landbaseratvindkraft landbaserat

11 500 MW11 500 MW solpanelersolpaneler

Vattenkraft och vindkraftVattenkraft och vindkraft

Vind

Vatten

Vatten-vind-elVatten-vind-el

Vatten

Vatten-elVatten-el

När det blåser sparas vatten

KraftelektronikKraftelektronik

--möjliggör satsning påmöjliggör satsning på framtida energisystem framtida energisystem

HalvledarutvecklingenHalvledarutvecklingen

1970 1980 1990 2000

Antal transistorer/chip

Kostnad per transistor

Kraftelektronikens rollKraftelektronikens rollVind

Sol

Tekniska ,Tekniska ,

ekonomiska ekonomiska

hinderhinder

Kraftelektronikens rollKraftelektronikens roll

Vind

Sol

Omriktar-

Omriktar-kostnadkostnad

Anpassa anslutningenAnpassa anslutningen Låga förlusterLåga förluster Låga kostnaderLåga kostnader

Roterande el-genereringRoterande el-generering

GG

10 – 20 rpm10 – 20 rpm Vindkraft/OceanVindkraft/Ocean

100 – 300 rpm100 – 300 rpm VattenkraftVattenkraft

1000 – 3000 rpm 1000 – 3000 rpm GasturbinerGasturbiner

10 000 – 70 000 rpm 10 000 – 70 000 rpm MicroturbinerMicroturbiner

RoterandeRoterande

axelaxel

ElEl

BränslecellBränslecell

ElektricitetElektricitet

VärmeVärme

Högtemperatur

Lågtemperatur

VätgasVätgas

KiselbaseradeKiselbaserade

Tunnfilmsceller (CIGS)Tunnfilmsceller (CIGS)

SolcellSolcell 140 Wp/m140 Wp/m22

1000 tim maxsol (Sverige)1000 tim maxsol (Sverige) 140 kWh/m140 kWh/m22/år/år Normalförbrukning hushåll/årNormalförbrukning hushåll/år

– 5 000 - 7 000 kWh (utan elvärme)5 000 - 7 000 kWh (utan elvärme) ca 50 mca 50 m2 2 solpanelyta solpanelyta

ComparisonComparison

Windformer SystemWindformer System– High VoltageHigh Voltage– DC transmissionDC transmission– Variable speedVariable speed– No gearboxNo gearbox– No transformerNo transformer– No platform No platform

Conventional SystemConventional System– GearboxGearbox– Low voltageLow voltage– TransformersTransformers– SwitchgearSwitchgear– AC transmissionAC transmission– Reactive CompensationReactive Compensation

25 GWh 21 GWh

TänkvärtTänkvärt

USA ökar sin årliga USA ökar sin årliga elförbrukningen med lika mycket elförbrukningen med lika mycket

som Sveriges totala årsförbrukningsom Sveriges totala årsförbrukning

Tack för Tack för uppmärksamhetenuppmärksamheten