SICAM load shedding slides for [email protected] load shedding slides for LS@RTU Author feedbackuser...

Akumulace elektřiny

v distribučních

soustavách, řídicí

systémy, využití

siemens.com/energy-management Unrestricted © Siemens AG 2017

January 2017 Page 2 siemens.com/energy-management

Unrestricted © Siemens AG 2017

SILYZER – NEJVĚTŠÍ ELEKTROLYTICKÁ VÝROBNA VODÍKU

Energiepark Mainz:

Elektrolytická výrobna vodíku dokáže zužitkovávat

nárazové produkční špičky a efektivně eliminovat neduhy

spojené s nadprodukcí elektřiny z OZE.

Výrobna dokáže během pouhých několika sekund

od zaznamenání zvýšené produkce elektřiny pojmout

výkon až 6 MW, což z ní činí největší zařízení svého

druhu na světě. Roční produkce 200t.

PEM (Proton Exchange Membrane) - protonově výměnná

membrána vytváří přepážku mezi dvěma elektrodami, na nichž

dochází k elektrickému rozkladu vody. Tlak plynu vystupujícího z

elektrolyzéru dosahuje až 35 barů a pro další zpracování už tedy

nepotřebuje další stlačování.



Popis používané, ověřené Li-ion technologie

• Flexibilní a modulární design pro mnoho případů použití

• Jednoduchá instalace

• Rychlý čas odezvy na změny v elektrizační soustavě

• Zaručená kvalita el. energie, ověřené technologické řešení jako celek, typové

zkoušky

• Garance na kapacitu baterie 10 let, životnost 20-25 let.

• Vysoká celková účinnost 86-83%

Strana



Globální trh ukládání elektřiny se do roku 2030

dynamicky zvětší

Ostatní

Jižní Korea

Austrálie

Velká Británie

Německo

Indie

Japonsko

Čína

USA



Hlavní oblasti aplikací bateriových systémů

VYUŽITÍ PŘÍKLADY POUŽITÍ

Průmyslové podniky:

Aktivní řízení elektrické energie

(výroba/spotřeba)

• „Black start“, ostrovní provoz

• Zálohování energie, bezpečné odstavení technologie

• Kompenzace nafty/paliva

• Řízení zatížení ve špičkách, snížení rezervovaného výkonu

• Snížení ¼ hodinového maxima

• Kompenzace jalového výkonu

• Demand-side Management

Výrobny:

Zvýšení flexibility,

konkurenceschopnosti,

spolehlivosti a bezpečnosti

• „Black start“, ostrovní provoz

• Zálohování energie, bezpečné odstavení technologie

• Rozšíření podpůrných služeb PpS (primární, sekundární regulace

frekvence, minutová záloha

• Dodávka jalového výkonu

• Optimalizace provozního diagramu zdrojů

• Aktivní řízení výroby/spotřeby

Strana



Řešení jak zvýšit flexibilitu zdroje - poskytování podpůrných služeb,

optimalizace provozu výroba/spotřeba

Power

Time Blackstart

Frequency Response PFR + SFR

Spinning

Reserve

Fast ramp-up and

ramp-down support

Islanding, Off-Grid

Min. environ-

mental load

Flex operation line (with SIESTART) Standard operation line

Fast Start

Primary

Frequency

Response

Fast

Start Up

Secondary

Frequency

Response

Minimum load

Acceleration &

stabilization of

load ramps

Islanding

off-Grid

Operating

reserve for

peak power

Blackstart and

support of grid

restorage



Řešení jak snížit rezervovaný výkonu, 1/4 hodinové maximum, řízení zátěže

• Vykrytí výkonových špiček bateriovým systémem

• Kompenzace jalového výkonu

• Využití při black-out, ostrovním provozu

• Možnost řízení frekvence, napětí při ostrovním provozu

Využití

Ostatní přínosy

• Uvolnění kapacity v distribučních soustavách

• Možnost rozvoje E-Mobility

• Rozvoj decentralizované energetiky

• Možnost řízení obchodní odchylky

Charging

Off-peak hour

Discharging

Peak hour



Řešení jak snížit rezervovaný výkonu, 1/4 hodinové maximum, řízení zátěže

s

Střídače jsou schopné dodávat plný výkon v

rámci všech kvadrantů P-Q diagramu

Rychlost změn se pohybuje v

desítkách ms.



Základní schéma zapojení

Rozvaděč VN SIEMENS 8DJH

Střídač SIEMENS

Bateriové moduly Li-ion SAMSUNG,

celková kapacita BOL

Transformator SIEMENS 0,38/?kV

(suché provedení)

+

+

22kV Řízení a regulace

Systém

baterií

Li-ion

Filtr

Zákazn

ík

měnič

Přepínač

středního napětí

Transformátor

Síť Ovládání chytré

sítě SCADA

Místní uživatelské

rozhraní (HMI)*

Ro

zsah

do

dávk

y S

IEM

EN

S

H

lavn

í k

om

po

ne

nty

Sie

sto

rag

e

Ovladač skladovacího

systému

Ovladač

měniče

Záznam

dat

Systém

řízení baterií

Exte

rní

do

dávk

y

n článků

v sérii

Ele

ktr

ický

su

bsy

sté

m

Strana

Dispečink

(distribuce)

Dispečink

(obchodní)

EMS + ŘS SIEMENS

SIMATIC S7



Modulární koncept

SKŘÍŇ řízení a

regulace

• HMI (Lokální uživatelské

rozhraní)

• SCU (Řídicí jednotka

systému)

• Přepínač Ethernetu

• Rozvod 24 V DC

• Pomocný výkonový

transformátor

C

SKŘÍŇ S

MĚNIČEM

• Jmenovitý výkon

800 kVA

• Jmenovité napěí: 400 V

B

SKŘÍŇ S

BATERIEMI

• Využití baterií od různých

dodavatelů (SAMSUNG,

LG)

• Technická data závisí

na dodavateli

D

SKŘÍŇ S

PŘIPOJENÍM DO

SÍTĚ

• Koncovky kabelů

pro připojení do sítě

• Sběrnicový systém

A Příklad schematického nákresu Místo napojení (POI)

Pom.

trans-

formátor

Měření

Strana



V souladu se standardy, typové zkoušky

Certified system in compliance with all international standards

Applicable regulations / standards and conformity

Conformity

with standards

Conformity (LV-D 2006/95/EG) CE

System standard of the converter EN 61439, IEC 60146

System standard of the batteries EN 50178, EN 50272-2

EMC compatibility of the system EN 61000-6-2

EMC emissions of the system EN 61000-6-4

Degree of protection (EN 60529) IP20

Grid Code BDEW, AR-N-4110



E.ON Mydlovary: SIESTORAGE

1.0 MW

1.75 MWh

SIESTORAGE system

Main

applications Minimalizace obchodní

odchylky

Turnkey

solution r



VDL, Netherlands: SIESTORAGE

1.6 MW

1.3 MWh

SIESTORAGE system

Aplikace Primární regulace

frekvence

Dodávka na

klíč



Start ze tmy - zajištění dodávek energie pro průmyslvé odvětví VEO

Vulkan Energie Oderbrücke GmbH), Eisenhüttenstadt, Německo

• Výkon: 2.8 MVA / 1.2 MW, Kapacita: 720 kWh

• Zajištění dodávek pro ocelárny AMEH i v případě výpadku místní

integrované sítě 110 kV

• Nezávislost na elektrárně díky přepnutí na samostatnou síť

• „Black start“ plynové turbíny (v případě neúspěšného přepnutí)

• Rozběh motoru 440kW

• Stabilizace sítě (kmitočet, napětí)

• Inteligentní řízení zatížení ve špičkách (systém řízení energií)

Strana



Akumulace energie SIESTORAGE pro samostatnou síť

Elektrifikace ostrova Ventotene bez závislosti na síti, ENEL, Itálie

• SIESTORAGE doplněný o ovladač Microsítě

• Zvýšené využití energie z obnovitelných zdrojů

• Optimalizace provozu dieselového motoru pro zajištění maximální úspory

paliva a životnosti motoru a minimalizace nároků na obsluhu a údržbu.

• Stabilizace sítě díky vyvážení nabídky a poptávky

• Snížení nestability vyvolané změnami v zatížení a nepředvídatelnými výkyvy

el. energie vyráběné z decentralizovaných obnovitelných zdrojů el. energie.

• Možnost uplatnění i pro lokality, kde jsou problémy se zajištěním

dodávky energie (koncová vedení, lokality s jedním přívodním vedením

atd.)

Strana



Joint forces

Siemens and AES form a joint venture with 50% share each

CONTRIBUTION

Siemens – 34 projects in 10

countries

– Experienced employees

– Great references for certain applications

– Well established in Europe

– A global sales force in over 160 countries

– Turnkey-provider

– Provision of electrical equipment

CONTRIBUTION

AES – 23 projects in 8

countries

– Experienced employees

– Strong references for big applications

– Leading in US

– Extensive experience in operating energy storage

– Well established partnership in Asia

BUSINESS MANDATE

– Worldwide business

– Full service of market segments Utility, Commercial, Industry and Infrastructure

– Broad portfolio of applications

– 489 MW installed / under execution

Applications Siemens AES

Frequency Regulation

Micro-grids

Renewable

energy integration

Peak Shaving

Black start

Capacity peak power

Grid stabilization

Fluence starts with ~ 100 People ; current storage teams of Siemens (~50) & of AES (~ 50 )

Located in Germany (Erlangen) and USA (Arlington & Atlanta)



Microgrid & Island s produkty Sinamics

Podpora provozu mikrosítí

Zlepšení účinnosti a kvality služeb

Sítě soběstačné a schopné nezávislého

provozu. Provozovatelé mikrosítí čelí

problému, jak udržet síť stabilní, s

dobrou kvalitou poskytovaných služeb,

a zároveň minimalizovat náklady a

omezit znečištění



Aplikace a výhody pro zákazníka

• Zvládání špičkového odběru, snížení rezervovaného výkonu

• Zelená alternativa záložních dieselagregátů

• Optimalizace při blackoutu

• Integrace výroby energie z obnovitelných zdrojů



Technické výhody SINAMICS Microgrid & Island

• Ověřené průmyslové komponenty

• Variabilní, řízené napětí DC meziobvodu umožňuje přímé připojení stejnosměrných zdrojů

• Integrace do Simatic S7 podporuje řadu příslušenství, volně programovatelné aplikace, bezpečnostní

funkce, celosvětovou podporu

• Rozsah výkonů 16-1100kW, splňující podmínky pro připojení k síti

• Spolupráce se sítí, v ostrovu, synchronizace, vyrovnávání zátěže

• Vysoká flexibilita, množství funkcí, volná rozšířitelnost, integrace do Simatic S7





DEMS® Systém správy distribuovaných zdrojů a spotřeby

Distributed

Energy

Management

System

(DEMS®)

Virtuální elektrárna (VPP)

Systém řízení pro Distribuované zdroje

Předpovídání výroby a spotřeby

Plánování

Monitorování a dohled

Optimalizace v reálném čase

Reakce na spotřebu

Agregovaný systém řízení pro

Distribuované zdroje

Administrace zatížení a účastníků

Správa smluv

Vícenásobné a pružné agregace

Plánování a dispečink událostí

Příprava dat pro vypořádání

Umožňuje optimalizované

obchodování

Efektivní využití distribuovaných

zdrojů energie

Ovládání distribuovaných a

centrálních zdrojů



Vývoj sítí: od jednosměrné k obousměrné

2 Supply-side Management

Dynamické řízení výroby za účelem účasti

na tradičních trzích

Koordinace skupin distribuovaných zdrojů

do „Virtuální elektrárny“, které pak mohou

být společně řízeny za účelem optimalizace

výroby a prodeje

„Jak propojit distribuovanou výrobu a

optimalizovat ji?“

1 Demand-side Management

Tradiční řízení poptávky a výroby s

distribuovanými zdroji na základě událostí

Bilancování zatížení / stability sítě jako

překlenovací cíl

„Jak řídit zatížení a zajistit

spolehlivost sítě s distribuovanými

zdroji?“



Smart metering

Smart Grid Platform

EnergyIP

HES Siemens

DC IP Gateway

Zähler Meters

Zähler Zähler

Meter

MDUS

MBUS

HES

NMS

EMS/SCADA

WFM

End Customer

DC PRIME

Zähler Zähler

Meters

TCP/IP

Business

Analytics

Technical IT

Commercial IT



Dodávka na klíč

Návrh kapacity bateriového

systému, výpočty, simulace,

studie připojitelnosti

Optimalizace povozu, využití v

průběhu životnosti zařízení

Technická podpora z ČR, servis 24,

rychlý reakční čas

Návrh vhodného technického řešení

na základě místních podmínek,

integrace do stávajících systémů,

techická/technologická podpora z

ČR

Dodávka na klíč

& servis

Obchodní model,studie

proveditelnosti

Podpora financování



Martin Panáč

Mobile: + 420 734 424 721

E-mail: [email protected]

Kontakt

Virtuální elektrárny



Smart metering

Smart Grid Platform

EnergyIP

HES Siemens

DC IP Gateway

Zähler Meters

Zähler Zähler

Meter

MDUS

MBUS

HES

NMS

EMS/SCADA

WFM

End Customer

DC PRIME

Zähler Zähler

Meters

TCP/IP

Business

Analytics

Technical IT

Commercial IT



Vývoj sítí: od jednosměrné k obousměrné

2 Supply-side Management

Dynamické řízení výroby za účelem účasti

na tradičních trzích

Koordinace skupin distribuovaných zdrojů

do „Virtuální elektrárny“, které pak mohou

být společně řízeny za účelem optimalizace

výroby a prodeje

„Jak propojit distribuovanou výrobu a

optimalizovat ji?“

1 Demand-side Management

Tradiční řízení poptávky a výroby s

distribuovanými zdroji na základě událostí

Bilancování zatížení / stability sítě jako

překlenovací cíl

„Jak řídit zatížení a zajistit

spolehlivost sítě s distribuovanými

zdroji?“



Smart elektrické sítě: Příklad využití v Rotterdamu

Benefity

Firmy a privátní uživatelé mohou prodat přebytek výroby za atraktivní ceny

Odchylky mohou být lépe bilancovány na úrovni sítě, jsou omezeny špičky zatížení a

OZE mohou být lépe integrovány

Toto sníží emise, což byl původní cíl města Rotterdam

Cíle

Omezit špičky spotřeby

Vyhnout se přetížení sítě

Ušetřit za energii a distribuční náklady

Řešení

DEMS – Decentralized Energy

Management System

Bilancování odchylek výroby a zatížení

a kompenzování špiček výkonu

Date post:	06-Sep-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	10 times
Download:	0 times

SICAM load shedding slides for [email protected] load shedding slides for LS@RTU Author feedbackuser...

Documents