UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
Torjus Folsland Bolkesjø
Institutt for naturforvaltning
Universitetet for Miljø- og Biovitenskap
Fjernvarmedagene, 29.10.20131
Fleksibelt samspill mellom kraft og termisk energi i fremtidens smarte energisystem
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
FORNYBAR ENERGI VED INSTITUTT FOR NATURFORVALTNING, UMB
Arne Reidar Gravdahl, Vindkraft (20%)Vindkraft, Vindsimulering
Erik Trømborg, Fornybar energiBioenergi, varemarkedet, energietterspørsel
Ole Jørgen Hansen, Livsløpsanalyser (20%)Livsløpsanalyser, energi og avfallsressurser
Thomas Martinsen, Energisystem (40%) Energisystemanalyse, teknologisk utvikling,
Torjus Folsland Bolkesjø, Fornybar energiKraftmarkedet, modellering, virkemidler,
•Per i dag 8 fast vitenskapelig ansatte• Hel- eller deltidsstillinger• God kontakt med energibransjen
•Økende forskningsaktivitet og prosjektportefølje innen fornybar energi
•Seks (snart sju) PhD-studenter knyttet til framtidens energisystem/energimarked
•Veileder årlig 15-20 masterstudenter innen fornybar energi
Monica Havskjold, Energiteknologi (20%)Energisystemanalyse, energietterspørsel
Muyiwa Samuel Adaramola, Fornybar energiVindkraft, energiteknologi
Bjørn Sønju-Moltzau, Vannkraft (20%)Hydrologi, vannkraft
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
FORNYBAR ENERGI VED INSTITUTT FOR NATURFORVALTNING – PhD studenter
Aleksandra Roos, stipendiat/nærings PhdBalansering av kraftsystemet med forbrukerfleksibilitet og småkala produksjon
Eli Sandberg, stipendiatSamspill mellom kraftsystemet og termisk energi
Jon Gustav Kirkerud, stipendiatIntegrasjon av fornybar energi i energisystemet,
Ny PhD studen (fom høsten 13)Bioenergiens rolle i det framtidige energisystemet
Anna Kipping, stipendiatEnergiforbruk og energietterspørsel
Iliana Shandurkova, stipendiat/nærings PhdSmarte nett og nye omstningsformer: Effekter for energiselskaper
Åsa Grytli Tveten, stipendiatEnergisystemanalyse, modellering- og virkemiddelanalyse
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
HOVEDTEMAER I «FORNYBARFORSKNINGEN» VED INA
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
FLEXELTERM: Fleksibelt samspill mellom kraft og termisk energi i fremtidens smarte energisystem
3-årig innovasjonsprosjekt som er delfinansiert av NFR, startet i 2013
Energi Norge er prosjekteier
FoU-partnere:
– UMB er hovedpartner
– Samarbeid med Universitetene i Aalborg Universitet, Linkøpings Universitet og DTU Risø
Omfatter i tillegg mange og sentrale aktører i energisektoren som bidrar med egeninnsats og finansiell støtte til prosjektet
5
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
Fleksibelt samspill mellom kraft og termisk energi i fremtidens smarte energisystem
6
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
BAKGRUNN FOR PROSJEKTET Kraftsystemet i endring
– Rask utbygging av ny fornybar kraft Nord Europa og flere utenlandsforbindelser
→ Flere timer med lave elpriser – Utfordrer lønnsomheten i fjernvarmen, men også potensielt billig input for varmeproduksjon
→ Økt behov for balansering av elsystemet – Samspill med termiske system et (sannsynligvis godt) alternativ
Endringer i energi- og effektbehov på regional basis – Sentralisering, ny industristrukturer og nye bygningskrav
Endringer i det termiske systemet– Utfasing av oljekjeler og innfasing av klimavennlige løsninger
– Mulige endringer i fjernvarmeteknologiene (lavere temperatur, lagring, CHP)
Energipolitikken gir sterke føringer for termisk teknologivalg
Behov for mer kunnskap om hensiktsmessige varmeløsninger i fremtidens energisystem
7
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
HOVEDMÅL
Å analysere hvordan et fleksibelt samspill mellom kraftsystemet og termisk energi kan:
1) Gi økt lønnsomhet i utnyttelsen av nasjonale energiressurser
2) Bedret forsyningssikkerhet for samfunnet
Prosjektet omfatter hele det nordiske energisystemet, men har størst vekt på Norge
8
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
DELPROSJEKTER OG DELMÅL
WP1: Teknologiutvikling: – Hvordan teknologi for produksjon og lagring av varme og for kombinert produksjon av
kraft og varme sannsynligvis vil utvikle seg.
– Hvordan teknologiutvikling og kostnader vil påvirke samspillet med kraftsystemet
WP2: Fleksibilitet og samspill:
Analysere:
– a) Utviklingen av termiske systemer i Norge og hvordan løsninger som nærvarme, fjernvarme, industriell bruk av varme og CHP kan bidra til økt forsyningssikkerhet i framtidens norske og nordiske energisystem.
– b) Hvordan og hvor mye termiske vannbårne systemer kan bidra til økt verdi på vind- og småkraftressursene i kraftoverskuddsperioder og
– c) Hvordan og hvor mye verdiskapningen i kraftproduksjon og termisk energiproduksjon samlet kan økes gjennom optimalt samspill
WP3: Rammevilkår: – Hvilke endringer i regulatoriske bestemmelser og incentiver er hensiktsmessige for å
få en effektiv sammensetning av fornybar energiproduksjon i framtidens smarte energisystem?
9
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
STATUS OG NOEN FORELØPIGE RESULTATER
10
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
WP1:Teknologivalg og –utvikling
State-of-the-art teknologibeskrivelse og vurdering sannsynlig teknologisk utvikling
Tekno-økonomisk modellering av type-anlegg
1) Fjernvarmeanlegg (Case: Statkraft sitt anlegg i Harstad)
2) Mindre anlegg (Nærvarme)
Modellsimuleringer
1) Tekno-økonomiske analyser av referanse-case versus alternativer:
• Lagring
• CHP
• Elkjeler
• Ulike måter å drifte på
2) Sammenligning av samme teknologier og strategier i ulike land
11
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
WP2: Fleksibilitet og Samspill
Utvikler en detaljert modell for den Nord Europeiske kraft og varmesektoren
– Basert på modellstruktur utviklet i Danmark (Balmorel)
Kraftmodulen på plass
Varmemodulen under
utvikling
Vil anvendes til scenario- og policyanalyser
12
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
Ventede endringer i elmarkedet på lang sikt
13
Norge og Sverige
– Elsertifikater -> mer fornybar energi i NO og SE og eksportoverskudd
FI, DK, DE, NE & GBR
– Mer fornybart, særlig vind og sol
– Utfasing av kjernekraft i Tyskland, utbygging i Finland, usikkert i Sverige
– Redusert kullkraftkapasitet i DK og (delvis FI)
– Men brensels- og kvoteprser er viktig for elprisnivået i overskuelig framtid
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
LANGSIKTIG PRISANALYSE – KRAFTPRIS MINUS SRMC KULL SOM FUNKSJON AV ÅRLIG KRAFTBALANSE I NORDEN 2020-2030 (€/MWh & TWh)
Cle
an d
ark
spre
ad (
€/M
Wh)
Eksportbalanse (TWh)
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
LANGSIKTIG PRISANALYSE FOR NORDISK KRAFT – VÅTÅR VERSUS TØRRÅR
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
EKSEMPEL: SIMULERTE KRAFTPRISER OVER DØGNET, SOMMER 2025
16
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
EKSEMPEL: SIMULERTE KRAFTPRISER OVER DØGNET, VINTER 2025
17
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
WP3: VIRKEMIDLER OG RAMMEVILKÅR
Sammenlignende studie av relevante rammevilkår og kostnader i de Nordiske landene (Eli Sandberg)
På sikt:
– Analyser av effekter av endringer i ulike virkemidler og rammevilkår
– Samfunnsøkonomisk vurdering av virkemiddelbruken
18
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN!
Kontakt: [email protected]
Snart: www.flexelterm.no
19
UN
IVER
SIT
ETET F
OR
MILJØ
- OG
BIO
VIT
EN
SK
AP
www.umb.no
20
