Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Innovatsioon
elektri jaotusvõrkudesTarmo Mere
Elektrilevi OÜ juhatuse esimees
23. september 2015
Innovatsiooni mõiste
Innovatsioon on majanduslikus tegevuses
konkurentsieelise saavutamine läbi ettevõtte tootmis,-
tehnoloogia,- juhtimis,- jms protsesside muutmise
ja/või tooteuuenduste.
Innovatsioon elektri jaotusvõrkudes on selle tegevuse
tõhustamine kaasaegsete meetmete abil ja võrgus
uudsete lahenduste leidmine.
Taustainfo
Elektri jaotusvõrgu
tegevusala eripära• Elutähtsa teenuse osutamine – kriitiline ühiskonna toimimise seisukohast
• Olemuselt monopoolne – tegutsemine tegevusloa alusel
(arenduskohustus, kadu)
• Püsiv nõudlus teenuse järele
• Varad on pika elueaga ning nende maht on suur
• Tehtavate investeeringute kasutatavust kaugemas tulevikus on raske
prognoosida – ei ole võrguettevõtte poolt juhitav
• Riiklik järelevalve ja avalikkuse kõrgendatud tähelepanu
• Lubatud tootluse määr on ette antud ja kasum sõltub reguleeritava vara
mahust
• Üle 100 000 kliendiga võrguettevõtjale on karmimad nõuded
Investeeringud ohutuse tagamiseks
Elektrituruseadus
Võrgueeskiri
Arendus-, järjepidevuse tagamise ja
võrguga liitmise kohustus
Ehitusseadustik
Nõuetekohased mõõteseadmed ja
mõõteandmete tootmise ning edastamise
kohustus
Kaugloetavad arvestid, 01.01.2017
Andmete konfidentsiaalsuse tagamine
Lubatud katkestusajad klientidel (12, 16 h...)
Varustuskindluse parandamine, SAIDITOTAL 90
Tegevusluba Kadude vähendamine
Riigiplaneering
Eesti 2030+Võrklinnastumisega arvestamine
ENMAK
Kohustus investeerida
Raske raud
Mõõtepunktide arv 660 595 tk
Piirkonnaalajaamad 265 tk
Alajaamad 23 386 tk
Jaotusalajaamad 217 tk
110kV trafod 16 tk
6-35kV liinid 29 346 km• maakaabelliinid 8 269 km
• õhuliinid 21 077 km
0,4kV liinid 34 715 km• maakaabelliinid 9 928 km
• õhukaabelliinid 13 386 km
• õhuliinid 11 401 km
Liine kokku 64 061 km
KP/MP alajaamade jagunemine vanuse järgi
6 - 35 kV jaotlate ja jaotusalajaamade jagunemine
Liinide vanuseline jagunemine
Rikkeliste katkestuste võrdlus
naaberriikidega (SAIDI)
tormita
Väljakutsed
Investeerimisrisk
• vananev rahvastik
• suurim rahvastiku väljaränne
• äriklientide osa elektritarbimises on vähene
• ebamäärane teave võrguteenuse vajaduse kohta
• tasuvusajad reeglina üle varade eluea (keskmiselt 100 a)
Hajaasustusega territooriumil (sinine):
• 60 % võrku
• 13 % kliente
• 4 % tarbimisest
Tormide sagedus suureneb
10 aastaga on lisandunud 7 tormipäeva aastas
Looduskatastroofide
trend maailmas
Tulevikulahenduste
mõju võrguleHeitlik tarbimine
• Elektriautod
• Laadimisseadmed
• Superkondensaatorid
Heitlik tootmine• Mikrotootmine
• Päikese- ja
tuuleelektrijaamad
• Koostootmisjaamad
Häiringud• Elektroonikaseadmed
• Inverterid
Vähenev tarbimine• A klassi tarvitid
• Nullenergiahooned
• Soojuspumbad
• LED valgustid
Ootamatu tootmine• Prosumerid
• Energiaühistud
Ootamatu tootmine
• Prosumerid
• Energiaühistud
Suurema
läbilaskevõimega
võrk
Heitlik tootmine
• Mikrotootmine
• Päikese- ja
tuuleelektrijaamad
• Koostootmisjaamad
Meetmed innovatiivsete
lahenduste integreerimiseks
Filtrid
Häiringuallikate kõrvaldamine
Seadmete heakskiit
Häiringud
• Elektroonikaseadmed
• Inverterid
Võrguteenuse tegeliku vajaduse
selgitamine - püsitasu
Väiksema läbilaskevõimega võrk
Vähenev tarbimine
• A klassi tarvitid
• Nullenergiahooned
• Soojuspumbad
• LED valgustid
Haja-asustuses on 58% võrku, samas rahvastik linnastub.
Hinnavahed alternatiivsete lahendustega vähenevad
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Täna elekter kliendi väravas Päikeseenergialahenduse kulu Võrgukulu hajaasustuses
€/M
Wh 50-150
€/MWh
-60 – 140
€/MWh
Koormuse juhtimine
Salvestusseadmed
Off-grid lahendused
Heitlik tarbimine
• Elektriautod
• Laadimisseadmed
• Superkondensaatorid
Milline on innovatsiooni mõju
organisatsioonile ja
inimestele?
IT areng
OT areng
Lahendused võrgus
Strateegiliselt on
oluline tõsta
kesktiheda
piirkonna
varustuskindlust.
Võrgud on piirkonniti erinevad
Erinevusi uuriti kahes uurimustöös
I TTÜ töö:
Elektrilevi OÜ kesk- ja madalpingevõrgu varustuskindluse näitajad ja muutuste
mõjurid erinevates varustuskindluse piirkondades üleminekul kaablivõrgule,
TTÜ, 2013
II TTÜ töö:
Elektrilevi OÜ hajavarustuskindluse piirkondade võrguinvesteeringute
eesmärgid, realiseerimise meetodid ja nende valikukriteeriumid, TTÜ 2014
Tarbimise iseloom
hajaasustuses
Tarbimisandmetest
lähtuvalt ei ole ca 45%
hajaasustuses olevatest
majapidamistest kasutuses
aastaringselt.
Majanduslikult sobivaim
investeerimine• Erinevates varustuskindluse piirkondades on erinevad tehnilised lahendused
• Investeeringute mahtu suuname tulenevalt suurimast ühiskondlikust kasust, et
panustada rohkem piirkondadesse, kus on suurim mõju klientide rahulolule ja luuakse
suuremat ühiskondlikku kasu
Fookus
hooldamisel
KP automatiseerimine,
MP paljasjuhtmete
asendamine
õhukaabliga,
liinikoridoride
puhastamine
9%customers
Hooldamine ja investeerimine
Vanade osade asendamine,
KP automatiseerimine
Fookus
investeerimisel
KP õhuliinide
asendamine
maakaablitega,
KP automatiseerimine,
MP paljasjuhtmete
asendamine
õhukaabliga
46%Customers
Ülitihe TiheKesktihe
Haja
KP - keskpinge MP- madalpinge
Innovatsioon andmehalduses
Marti Laidre
23 000
62 000
650 000
35 000 000
411 000 000
7 500 000 000
+11 400 000 000
alajaama
km võrku
tarbimiskohta
rida seadmeid
rida andmeid
andmevälja
andmevälja aastas
Raske raua andmed
KESKKONDmaakate
pinnas
ilmastik
kliima
VÕRK
KLIENDID
harjumused
tarbimine
segmendid
tootmine
kriitilisus
demograafia
majandus
topoloogia
parameetrid
seisukord
varad
konfiguratsioon
rikked
sensoridarvestid
Kuidas siduda miljardid andmed
informatsiooniks ja otsusteks?
Kuhu investeerida 1 mln € varustuskindluse parandamiseks?
Prognoositud keskpingevõrgu:
• Rikkesagedus
• Kliendikatkestusaeg
• Ühiskondlik katkestuskahju
• 99 muud väljundit
Code in Estonia
Elektrilevi start-up’id
Eesti maakatte mudel Piirkonnaalajamade toitealadVarustuskindluse
piirkonnad0,4 kV pingekao
optimeerimine
Eesti pinnase mudel
Klientide kaugus
piirkonnaalajamadestÜhiskondliku
katkestuskahju alad
Konfiguratsiooni-
analüüsid
Metsatrasside massarvutus Nõuetekohane võrk SAIDI riskianalüüsIlmastikukindla võrgu
optimeerimine
Ruumilise analüütika rakendusalad
TEADMISED
KAVAD | PLAANID
INFORMATSIOON
MUDELID | ANALÜÜTIKA
SÜSTEEM | ANDMED | TEGEVUSED
OPTIMAALNE
ARENGUKAVA
LÄBIPAISTEVVARAHALDUS
ÕIGUSTATUDINVESTEERINGUD
JUHTKOND
INSENERID
Täielik süsteem
NIS, MMS basic,
DMS, CIS, AS, IPS
PSA
RNA
TSA
PLSQL, RStudio, C++
NIS planning, CPP
MMS Sch, MMS Rep
Vohmaps
Word
Excel
Powerpoint
NIM
NAM
NOHIKUD
NOHIKUD NOHIKUD
NOHIKUD
ERILISED
NOHIKUD
Next-gen insenerid
Mis on tarkvõrk?
Tarkvõrk praktikas on interdistsiplinaarne
valdkond kus ristuvad energeetika,
telekommunikatsioon, IT ja OT
„Smart Grid“ – definitsioonide paljusus
Tarkvõrgu projektiplaan
Euroopa tasemel
Tarkvõrk igapäevases
praktikas
Võrgu igas punktis on igal ajahetkel
mingi rikke realiseerumise
tõenäosuslik potentsiaal
MP KP
25% võrgust läbib metsa, 80% on metsa mõjualas
Eksimine on inimlik...
Mõned käimasolevad
tarkvõrgu projektid
• Kaugloetavad arvestid
• Alajaamade automatiseerimine
• Alajaamade kaughaldus
• Elektri kvaliteedi seiresüsteem
• Lühisekoha automaatne määramine
• Võrgu osaline isetaastumine rikke korral
(FLIR)
Tarkvõrgu praktilised
väljakutsed
Süsteemi integratsioon
DCS – Elutsükkel 20-40 aastat
Süsteemi integratsioon
SCADA – Elutsükkel 10-20 aastat
Küberriskid elektrivõrgule
1. Elektrivõrgu juhtimissüsteem (SCADA) ei tööta või on
pahatahtliku mõju all.
2. Elektrivõrgu autonoomne kaitsesüsteem (DCS) ei tööta või on
pahatahtliku mõju all.
Elektrivõrgu konfiguratsioon ei ole ehitatud üle elama pahatahtlikke
rünnakuid, kus langeb rivist välja korraga rohkem kui 1-2 lüli
korraga.
Kokkuvõte
Väljakutseteks on kiirelt vananev võrk, suur hajaasustus,
sagenevad tormid ja määramatu taastuvenergia mõju
tarbijate käitumises.
Võrgupoolsed lahendused on fokusseeritud
investeerimisstrateegia, taastuvenergia
lahenduste kasutamine, nutikas
andmekasutus, tarkvõrgu arendus.
Traditsioonilises võrgu valdkonnas on
toimumas väga suur innovaatiline revolutsioon.
Tänan!