EDISON projektet

MKDs seminar om elbiler, batterier, strøm og ladning16. august 2010

Anders Holm FoosnæsCivilingeniør, Dansk Energi

Dansk Energi

Dansk Energi er erhvervs- og interesseorganisation for energiselskaber i Danmark.

  Dansk Energi har tre medlemsforeninger:• Dansk Energi – Net (69)• Dansk Elhandel (25)• Dansk Energi – Produktion (14)

To grupper af virksomheder er også tilknyttet Dansk Energi:• Associerede medlemmer (3)• Leverandørforum (15)

Dansk Elbilalliance er et selvstændigt branchefællesskab under Dansk Energi

E.D.I.S.O.N.=

Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Networks

Nøgletal

• Officiel start for konsortiet var den 25. februar 2009.

• Det totale budget for projektet er ca. 49 mio. kr., hvoraf 33 mio. kr. er offentlig finansiering.

• 3-årig projekt

De energipolitiske mål

CO2

+

Forsynings-sikkerhed

Energipolitisk udfordring

Omstilling af energi-systemet

30 % VE i 2020

20 % CO2 -reduktion

Politisk målsætning

Omstilling af energi-

forsyningen fra fossile

brændsler til VE

CO2-reduktion udenfor kvotesektorenEn national opgave

”Havvindmøller – 2025”4600 MW havvindmøller vil årligt kunne producere ca. 18 TWh, eller godt 8 % af det samlede energiforbrug i Danmark. Det svarer til ca. 50 % af det nuværende danske elforbrug.

Kilde: Energistyrelsen

Fremtidens danske el-system

MW MW

I dag + 3.000 MW

Omkostningen for reguleringsydelser i el-systemet forventes at øge fra 1 milliard pr. år i dag til 2 milliarder pr. år i 2020.

Uge

I dag – 8 uger

Wind power Minimum regulation power Consumption

Balance mellem produktion og forbrug

Kilde: Energinet.dk

Kilde: Energinet.dk

Elbiler som fleksible belastninger

• En personbil er typisk parkeret mere end 20 timer per dag. 12-16 ud af disse timer er typisk ved ejerens hjem.

• Fremtidens elbiler vil formentlig have behov for 1-4 timer med opladning per dag – Dette giver fleksibilitet!

• Fremtidens elbiler vil formentlig have firekvadrants konverter, der tillader meget hurtig regulering af ladestrømmen.

• Hvis elbilejeren får de rigtige incitamenter, vil batterierne kunne indgå som en aktiv del i elsystemet.

Slutbrugerens incitamenter

• Økonomi bliver incitamentet for den enkelte• Kan vi bruge markedspriserne til at styre forbruget?• Hvordan bliver markedspriserne hvis vi fordobler kapaciteten for

vindkraftproduktion?• Hvad med resten af slutbruger-prisen (nettariffer, afgifter til staten)?

– Tidsvarierende skabelonpriser?– Dynamiske priser baseret på øjebliksinformation?

Gennemsnitlig elpris og vindkraft over døgnets timer01.05.2009-01.05.2010

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Time i døgnet

Eu

ro/M

Wh

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

900,00

MW

h/h

DK vest pris

DK øst pris

Systempris

DK-Vest: Vindproduktion

DK-Øst: Vindproduktion

En ny national plan for udvikling af transmissionsnettet indeholder en forventning om en øgning i forbrug fra 37 TWh til 52 TWh i 2025:– Hovedsagelig vind– Biomasse i konventionelle

kraftværker– CCS på kulfyrede kraftværker

Kilde: Energinet.dk

Fremtidens el-net

*Der er pt. ingen national udviklingsstrategi for distributionsnettet.

Hvad er Smart Grid?Der er ingen standard definition af hvad Smart Grids er, men flere har et bud…

Elbilbruger

Begrænsningeri el-nettet

Produktion/forbrug

Tre vigtige parametre ved optimal opladning af elbiler

Strøm [A]

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00

Andelen af boliger der kan have elbiler = 137 %(Elbil oplades med 10 kWh på en hverdag)

Energikapacitet til elbiler = 13,7 kWh

Boligforbrug = 11,6 kWh

?

Vigtige midtvejs-resultater

EDISON picture on EV charging

Markedsmodel og markedsaktører

TSO DSO

Ancillary service [MW]

Energy Market [MWh] RetailerPower producer

No Control or timer based chargingTodays system structure

Meter

Power flow

Trade/Contract

Billing

Comm

Dagens system

CS

Meter

Fleet operator

Com-munication

TSO DSO

Ancillary service [MW]

Energy Market [MWh]

Identification

Retailer

Fleet Operator based charging

Power producer

Meter

Power flow

Trade/Contract

Billing

Comm

eller

TSO

Ancillary service [MW]

Energy Market [MWh] Retailer

Identification

Price based charging

CS

Meter

Logic

Price signal

DSO

Power producer

Meter

Power flow

Trade/Contract

Billing

Comm

Fremtiden?

Markedsmodel og markedsaktører

The need for EV standardisation

Infrastrukturen• Flere tekniske muligheder:

– Langsom genopladning (Lader i bil: 3 til 11 kW =* 20 til 73 km/hladetid)

– Hurtig genopladning (Ekstern DC lader eller fremtidig motor-inverter: 11 til 100 kW: =* 73 til 667 km/hladetid)

– Lynopladning (Ekstern DC lader: >100 kW =* > 667 km/hladetid)

– Batteribyttestationer (Batteriet byttes på et par minutter)

0-100% SOC (state of charge) approx. 13 hours, 230VAC / 14A = 3,2 kW

≤ 43,5 kW

* Forudsat 0,15 kWh/km eller 6,67 km/kWh

Privat infrastruktur

Semi-offentlig infrastruktur

Offentlig infrastruktur

Standarder under udarbejdelse

IEC 61851 Electric vehicles conductive charging system

IEC 62196 Plugs, socket-outlets, vehicle couplers and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles

ISO WD 15118V2G CI Vehicle to Grid Communication Interface

Følg projektet på:www.edison-net.dk

Spørgsmål?