Smart Grid

  • Published on
    21-Jan-2015

  • View
    1.115

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

 

Transcript

<ul><li> 1. Slutrapportering - Energinet.dk &amp; Dansk Energi: Scenarier og forretningsmodeller for accelerering af SmartGrid implementering i Danmark CATALYST 2010 </li></ul><p> 2. Sammenfatning og Konklusion SmartGrid er et essentielt bindeled i det fremtidige el-system: Et bindeled der bde kan accelere indfrelsen af el-biler og varmepumper, og vende udfordringen ved, at integrere disse enheder, til et aktiv, der kan muliggre yderligere integration af Vedvarende Energi. En realisering af SmartGrid kan ikke sikres gennem en udrulning drevet alene af regulering. Samfundsmssig succes vil vre afhngig af accept, aktiv involvering og wins for 4 centrale aktrgrupper: Energinet.dk, netvirksomheder, El-handels og -serviceudbydere og slutbrugere. Den fleksibilitet elbiler og varmepumper kan tilbyde, er afhngig af slutkundens lyst til at stille denne fleksibilitet til rdighed: Kun hvis kunden har en oplevet vrdi, vil denne fleksibilitet kunne udnyttes. Specielt vil fremvksten af et innovativt kommercielt marked vre kritisk for, at sikre et succesfuldt SmartGrid. SmartGrid vil ikke kunne slges as-is som et produkt til slutkunden. Der krves en rkke kommercielle aktrer, der kan pakketere SmartGridets muligheder og udvikle produkter og services, der giver kunden en oplevet vrdi (konomi, tryghed komfort etc.) og omvendt opbygge portefljer af fleksible forbrugsenheder, der kan interfaces mod net-operatrerne. Dette glder i srlig grad det fragmenterede B2C-segmentet, der er fokus for dette dokument. Baseret p indledende konomiske modelleringer er der, med de nuvrende forudstninger, ikke basis for et kommercielt marked baseret alene p vrdien af SmartGrid ydelser. Markedet forventes indledningsvis at blive drevet af kommercielle aktrer, der ser SmartGrid som et middel til at booste den eksisterende forretning: initialt eksisterende el-handlere, der kan tilbyde specielt varmepumper og konvertere oliekunder, og sekundrt tjene p fleksibiliteten. Lignende modeller forventes at opst omkring el-biler. I takt med pris-erosion p det ndvendige kommunikations og styringsudstyr hos slutkunden, reduktion i transaktionsomkostninger og gning af SmartGrid vrdien, vil rene service- modeller og virtuelle el-handlere (i stil med bl.a. Telmore i mobilindustrien) muligvis kunne opst. De regulerede selskaber har en central rolle for at muliggre denne kommercielle aktivitet og innovation, herunder etablering af faste og rummelige rammer for markedet, de ndvendige tekniske standardiseringer, muliggrelse af handel med veldefinerede systemydelser, sikring af lave entry- barrierer og undgelse af undigt komplekse systemer - og deraf undigt hje transaktions omkostninger. Omvendt vil de regulerede selskaber ogs uforvarende kunne begrnse den kommercielle aktivitet i undigt snvre rammer, komplekse systemer og omkostninger. Branchen har stort fokus p ndvendigheden af, i fllesskab at finde lsninger indenfor de nuvrende rammebetingelser. To centrale problemstillinger kan dog krve ndringer i disse: En fundamental ndring af netvirksomhedernes rolle imod en mere aktiv TSO-lignende operatr i eget net og en muliggrelse af flere el-leverandrer per husstand. Kompleksiteten og risici involveret i en realisering af SmartGrid er ikke ubetydelig. Det er Catalysts vurdering, at en passiv afventning og meget detaljeret design af det perfekte end-to-end system kun vil forstrke denne risiko: Fleksible forbrugsenheder er allerede p vej ud i markedet og den forventede teknologiske og prismssig udvikling, vil kunne gre en detaljeret langsigtet lsningsmodel utidssvarende. Det vil vre en sikrere lsning at starte hurtigt og pragmatisk lsningsorienteret; med afgrnsede og forholdsvis simple lsninger og udbygge i takt med teknologisk og erfaringsmssig modning. Catalyst anbefaler, at der snarest etableres et, af el-markedet accepteret, organ der med klart mandat og indenfor en fast deadline, fortstter det nuvrende flles SmartGrid initiativ og konkretiserer lsninger p fire konkrete udfordringer: 1) Behov for standardisering, 2) Redefinering af netvirksomhedernes rolle, 3) Hndtering af flere el-leverandrer til samme husstand, roaming af services og afregning p tvrs af flere netoperatrer og 4) Sikre grundlaget for kommerciel udnyttelse af SmartGrid services herunder rammer for markedet og definition af indledende SmartGrid systemydelser. Side 2 af 32 3. Indhold Sammenfatning og Konklusion ......................................................................................................................... 2 Indhold ............................................................................................................................................................. 3 1.0 SmartGrid er et vigtigt element i fremtidens el-sytem .............................................................................. 4 2.0 Det er ikke muligt at realisere det fulde SmartGrid potentiale via en reguleret udrulning ....................... 5 3.0 SmartGrid har mange paralleller til mobilindustrien ................................................................................. 6 4.0 Det 4-dobbelte win ..................................................................................................................................... 7 4.1 Slutkunden ........................................................................................................................................... 8 4.2 De kommercielle aktrer ...................................................................................................................... 9 4.3 De regulerede aktrer ........................................................................................................................ 124.3.1 Netvirksomhederne ................................................................................................................................... 124.3.2 TSOen ........................................................................................................................................................ 13 5.0 En realisering af et 4-dobbelt win krver et samarbejde p tvrs af branchen og et muligt brud med centrale paradigmer ....................................................................................................................................... 13 6.0 Baseret p gldende forudstninger er der sandsynligvis ikke basis for et marked baseret alene p vrdierne fra et SmartGrid ............................................................................................................................ 15 7.0 De regulerede aktrer vil skulle danne det ndvendige grundlag og platform, mens de kommercielle aktrer skal udvikle services og agere interface mellem nettet og slutkundens fleksible enheder .............. 17 8.0 To primre rammebetingelser forventes at skulle revurderes ............................................................... 19 9.0 En rkke faktorer vil kunne accelerere en adoption, ge vrdien og dermed reducere risikoen .......... 19 10.0 Det er vigtigt at starte smt og hurtigt ................................................................................................... 20 11.0 En rkke konkrete tiltag der br initieres hurtigst muligt ..................................................................... 22 Bilagsoversigt.................................................................................................................................................. 23Side 3 af 32 4. 1.0 SmartGrid er et vigtigt element i fremtidens el-sytem Det nuvrende elsystem str overfor en rkke centrale og omfangsrige udfordringer. Centrale politiske mlstninger for reduktion af CO2 og generation af elektricitet via fornybare energikilder, udgr en vsentlig problemstilling, ift. opretholdelsen af forsyningssikkerheden og kvaliteten af elektricitet. Foruden de fornybare centrale produktionsformer, vil fremtidens elsystem endvidere indeholde en rkke forskellige decentrale produktionsenheder, og vre omfattet af en hj penetration af vsentligt energikonsumerende enheder, som eksempelvis varmepumper og elbiler. Disse faktorer behver dog ikke at have en selvforstrkende negativ pvirkning af elsystemet. Faktisk er det muligt at transformere disse decentrale enheders tilblivelse fra ulempe til fordel. Herved udgr SmartGrids en central brik i fremtidens elsystem, idet dette muliggr tilpasning af forbrug i systemet ift. den tilgngelige effekt. Figur 1: Smartgrids er en essentiel brik for at vende udfordringerne i fremtidens el-system til fordele De frste ukoordinerede SmartGrid tiltag ses allerede i markedet, herunder integreres varmepumper og elbiler med kommunikationsmuligheder for mling, afregning og demand reponse mht. til- og afkobling i forbindelse med opladning og tidsforskudt opvarmning. Sledes er det realistisk at SmartGrid bliver udrullet, hvad end dette foregr via koordinerede standarder for kommunikation, eller omrdet overlades frit til markedet selv at definere hvilket allerede er pbegyndt. Sprgsmlet er derfor ikke, om fleksibelt og kontrollerbart forbrug skal introduceres i markedet, men i hjere grad, til hvilket omfang udrulningen skal ske i en koordineret indsats, sledes at elsystemet som helhed, opnr fordel af SmartGrids - og et scenarie med simultane, individuelt styrede teknologi er, der optimerer de individuelle aktrers forretningsmodel ud fra en unilateral logik, undgs.Side 4 af 32 5. 2.0 Det er ikke muligt at realisere det fulde SmartGrid potentiale via en reguleret udrulning Det er ikke en reel mulighed, at udrulle SmartGrid i markedet alene via en lovgivningsmssig indsats. Dette bygger p den essentielle prmis, at kunden frit og aktivt skal kunne vlge, at stille sit fleksible forbrug til rdighed. Kun hvis kunden har en oplevet vrdi, vil denne fleksibilitet kunne udnyttes. En succesfuld SmartGrid udrulning krver sledes en parallel adressering af bde system- og kundeperspektivet.Figur 2: SmartGrid krver en parallel opfyldelse af system og kunde behov For slutbrugeren har el-markedet traditionelt vret et lav-interesse omrde, og det har gentagende vist sig svrt at motivere pro-aktivitet og involvering. SmartGrid er som koncept forholdsvis abstrakt og teknologitungt, og vil ikke kunne slges og markedsfres som selvstndigt produkt eller service. Det fulde potentiale af teknologien, opns frst nr denne sttes i relation til det centrale elsystem og integreres med produkt karakteristika, der kan motivere og appellere til kundernes perciperede vrdibilleder. Sledes bliver det essentielt, at en rkke kommercielle aktrer bundler og formidler SmartGridets fordele i andre services, for at levere en oplevet vrdi til kunden og en system holistisk gevinst til elsystemet som helhed. Kundernes individuelle eftersprgsel vil med stor sandsynlighed variere kraftigt p baggrund af emotionelle, funktionelle og rationelle logikker, hvorfor det er srdeles vigtigt, at markedets aktrer frit kan innovere, for at levere p denne eftersprgsel. Facilitering af kommerciel aktivitet og orkestrering af en innovativ markedsplads er dermed essentiel for en realisering af det fulde potentiale i SmartGrid. De regulerede aktrer har en unik position i systemet til at forest etableringen af denne platform og definere spillereglerne, der muliggr udvikling af services, der igen giver adgang til fleksibelt forbrug hos kunderne og dermed et positivt feedback loop.Figur 3: SmartGrid er et Closed-loop system Side 5 af 32 6. 3.0 SmartGrid har mange paralleller til mobilindustrien En realisering af SmartGrid i Danmark kan illustreres med udfordringen ved indfrelse af mobiltelefoni. I begge scenarier er en stor initial investering i infrastruktur ndvendig, og der er et udprget behov for standardisering. Endvidere er udnyttelsen af vrdien i infrastrukturen afhngig af antallet af brugere, samt aktrer der kan - og vil - udvikle samt markedsfre enheder og forretningsmodeller, der skjuler teknisk kompleksitet og tilbyder slutbrugeren en oplevet vrdi - srligt komfort, frihed og mobilitet. Tabel 1: SmartGrid markedet har en lang rkke paralleller til mobilmarkedet- Udvalgte karakteristika -Mobil-markedet SmartGrid-markedetBehovet for stor Massiv investering i sendemaster og Investering i mle og kontrol udstyr i infrastruktur kommunikations netvrk transmissions og distributionsnet investeringBehov for tidlig Interoperabilitet krvede tidlig flles Interoperabilitet p tvrs af net-operatrer, standardisering standardisering af balanceansvarlige og balance-aktrer krver kommunikationsprotokollen (eks. GSM) enighed om datamodel og protokoller Ingen central standardisering p Den prcise styrings og kommunikations hardware niveauhardware er underordnetVrdi afhngig af Infrastrukturen har frst vrdi nr der er En kritisk masse af fleksibelt forbrug skal vre stor aktiv deltagelse nogen at snakke medtilsluttet, fr vrdien i infrastrukturen kan Behov for hurtigt at n kritisk masse, ogrealiseres vrdi, for den nste nye kunde, i at benytte infrastrukturenMobilitet, frihed og Kundens primre vrdi er frihed og El er pt. et lavinteresse produkt, der krver nye mulighedermobilitetsubstantielle besparelser for at mobilisere F vlger mobiltelefon for alene atkunden vigtigere end spare udgifter p kommunikation SmartGrids vil kunne gre det muligt at ge besparelser Mange har fet helt nye muligheder ogkundens oplevede vrdi p andre parametre accepteret en get total udgift til Mobilitet, frihed og oplevet autonomi vil vre kommunikationessentielt for en accept af SmartGrid lsningerPotentiale for Globalt marked, hurtig penetration og Globalt markeds potentiale for bde kraftig pris-erosionvolumenfordele har muliggjortforbrugsenheder (el-biler og varmepumper) og priserosion p 15-18% per r styringsenheder, har potentialet til at reducerenuvrende priser markant p 5-10 rs sigtPotentiale for nye Indledningsvist f store spillere med Hvis et tilstrkkelig konomisk potentiale er til og uventede fokus p talestede og entry- og transaktions omkostningerne I dag mange forskellige operatrer oglave, vil der vre mulighed for, at nye innovative forretningsmodeller forretningsmodeller (virtuelle operatrerforretningsmodeller vokser frem og services indenfor tale, data, sms etc)Kilde: [Catalyst, 2010]Den hastige penetration af mobiltelefoni kan tilskrives en lang rkke aspekter, hvoraf to er essentielle i perspektiveringen af SmartGrid udfordringen: Drivkraften i markedet har vret fokuseret tiltrkning af slutbrugere. Brugerens oplevede vrdi ved mobilitet og frihed, samt afskrmningen mod den underliggende teknologiske kompleksitet, har vret en kerneydelse. Endvidere har frihed til at benytte mobiltelefonen og services p tvrs af andres netvrk og muligheden for at skifte leverandr og roame med minimale barrierer, vret vsentlige parametre. (En elbil bruger vil ligeledes med stor sandsynlighed finde det naturligt, at han/hun kan bruge sit lade-abonnement uagtet om vedkommende lader hjemme, ved en offentlig stander eller hos en bekendt.) Side 6 af 32 7. En signifikant global volumen og en kraftig investering i at opn kriti...</p>