Rozwój sieci dystrybucyjnej na potrzeby rozwoju...

Rozwój sieci dystrybucyjnej na potrzeby rozwoju elektromobilności

Sławomir Bogucki Lublin, 14 listopada 2017 r.

Lublin, 2017-11-14 Rozwój sieci dystrybucyjnej na potrzeby rozwoju elektromobilności Sławomir Bogucki

W stronę inteligentnych sieci elektroenergetycznych


Regulacje: Pakiet na rzecz czystego powietrza

Plan Rozwoju Elektromobilności

w Polsce

obszary i fazy rozwoju

elektromobilności

wraz z propozycją narzędzi

interwencji

Krajowe Ramy w zakresie

rozwoju infrastruktury paliw

alternatywnych

określenie celów i narzędzi

rozwoju infrastruktury

Fundusz Niskoemisyjnego

Transportu

narzędzia finansowe

wspierające rozwój infrastruktury

paliw alternatywnych oraz tworzenie

rynku pojazdów na te paliwa

Ustawa o elektromobilności

i paliwach alternatywnych

Eliminacja barier

i stworzenie ram dla

nowego rynku

Fundusz

Niskoemisyjnego

Transportu

Projekt

ustawy

o elektromobilności

i paliwach

alternatywnych

(13.10.2017 r.)


Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych

Oddzielna ustawa

dedykowana paliwom

alternatywnym?


Planowana liczba pojazdów elektrycznych i punktów ładowania w 32 aglomeracjach i obszarach gęsto zaludnionych w roku 2020

Szacunkowe ilości dla

większych miast:

• 54 tys. aut

• 6,8 tys. publicznych

punktów ładowania

• 300 szybkich

ładowarek

Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych


Budowa ogólnodostępnych punktów ładowania

Raport Plan Program Realizacja Planu

przez OSD

• Budowa przez

podmioty trzecie (do

31.12.2019)

• Operator

ogólnodostępnych

punktów ładowania

może być również

dostawcą usługi

ładowania

• Wójt/burmistrz/prezy

dent miasta

sporządza raport o

ogólnodostępnych

punktach ładowania

• 15 stycznia 2020 r. –

data przygotowania

raportu

• Przygotowanie

planu budowy

ogólnodostępnych

punktów ładowania

w przypadku nie

osiągnięcia

minimalnej

(określonej w

ustawie) liczby

punktów

• Plan określa liczbę

i lokalizację

ogólnodostępnych

punktów ładowania

o mocy normalnej i

dużej

• Konsultacje planu z

mieszkańcami

• Plan jest

uzgadniany z OSD i

na jego podstawie

powstaje Program

przyłączania

• Program określa

techniczne i

ekonomiczne

warunki

przyłączenia wraz z

terminem

przyłączenia

• Na przygotowanie

programu i

uzgodnienie planu

OSD mają

minimum 30 dni

• Budowa przez OSD

ogólnodostępnych

punktów ładowania

• Terminy budowy

zgodne z planem i

programem

• OSD nie może

pełnić roli

dostawcy usługi

ładowania

• Koszt budowy i

przyłączenia =

koszty

uzasadnione

działalności

Procedura budowy ogólnodostępnych punktów ładowania

Ustawa o elektromobilności i paliwach alternatywnych (projekt z dnia 13.10.2017 r.)


Studium przypadku 50 kW nN centrum miasta

Parking przy drodze krajowej, centrum miasta

• Granica/miejsce dostawy: zestaw złączowy z pomiarem ZK4a+1P

• Lokalizacja licznika: w złączu pomiarowym

• Zakres przyłącza i rozbudowy sieci: z rozdzielnicy nN projektowanej

stacji transformatorowej wyprowadzić odcinek linii kablowej 4 x 240 mm2

do zestawu złączowego. Budowa stacji transformatorowej prefabrykowanej

z 3-polową rozdzielnicą SN. Projektowaną stację włączyć do linii kablowej

SN relacji stacja transformatorowa 649 - 977. W projektowanej stacji

zabudować transformator 21/0,4 kV o mocy 250kVA.

• Decyzje formalne: opracowanie dokumentacji technicznej i prawnej.

Uzyskanie zgód właścicieli działek dla inwestycji oraz ustanowienie

służebności przesyłu. Pozwolenie na budowę, Decyzja o zajęciu pasa

drogowego. Projekt organizacji ruchu.

• Orientacyjny czas przyłączenia: 18 miesięcy

• Orientacyjne koszty po stronie OSD: 125 tyś. PLN netto

• Opłata przyłączeniowa: 50 kW * 61,60 zł/kW = 3,08 tyś. PLN netto


Studium przypadku 50 kW nN centrum miasta

Bariery

• Ograniczenia w możliwości budowy sieci w pasach drogowych (5 m od pasa

drogowego) – ustawa o drogach

• Brak regulacji umożliwiających pozyskanie tzw. prawa drogi dla nowych linii oraz

dostępu do istniejących urządzeń (brak ustawy o korytarzach przesyłowych)

• Długotrwałe procedury w zakresie uzyskania pozwolenia na budowę sieci nN i SN

• Pozyskanie zgód właścicieli gruntów oraz w niektórych wypadkach zgody

konserwatora zabytków

Jak je przezwyciężyć?

• Dobra komunikacja z OSD – właściciel stacji ładowania powinien uwzględniać aspekty

przyłączeniowe już na etapie planowania przedsięwzięcia i ustalania lokalizacji stacji.

• Skrócenie czasu przyłączenia – w przypadku wprowadzenia zmian regulacyjnych,

o których mowa m.in. w „Krajowych ramach…” OSD będą w stanie szybciej

realizować swój zakres umów o przyłączenie stacji ładowania.

Parking przy drodze krajowej, centrum miasta


Nakłady na przyłączenie i modernizację sieci Założenia

• Liczba punktów ładowania zgodna z dokumentem Krajowe Ramy Polityki Rozwoju Infrastruktury Paliw

Alternatywnych

• Moc punktów ładowania:

• Punkty wolnego ładowania będą przyłączane do sieci nN; punkty szybkiego ładowania w większości

będą przyłączone do sieci SN (zakłada się, że 50% punktów szybkiego ładowania zabudowywanych na

stacjach paliw będzie przyłączonych do sieci nN);

• W jednym miejscu przyłączenia planuje się zabudowę dwóch ogólnodostępnych punktów ładowania

(z wyłączeniem stacji paliw (4 szt.), zajezdni i przystanków końcowych komunikacji miejskiej);

• Koszty modernizacji sieci uwzględniają m.in. zwiększone nakłady wynikające z „nasycania” się sieci

punktami ładowania;

• Analiza nie uwzględnia budowy punktów ładowania przez TAURON Dystrybucja S.A. w rozumieniu

projektu ustawy o elektromobilności (zakup urządzeń, instalacja, zarządzanie, utrzymanie)

Typ punktu ładowania Moc [kW]

Punkty wolnego ładowania 14

Punkty szybkiego ładowania (w tym sieci handlowe) 200

Punkty szybkiego ładowania na stacjach paliw 400-500

Autobusy – ładowarki pantografowe na trasach (tzw. opportunity charging) 500

Autobusy – szybie ładowarki na zajezdniach 1500-2000


Typ punktu ładowania Zakres przyłącza Jednostkowy koszt

przyłączenia w tys. zł.1

Punkty wolnego ładowania Złącze nN, odcinek linii kablowej nN

(dł. 50 m) 8,95

Punkty szybkiego ładowania (w tym

sieci handlowe)

Złącze kablowe SN, odcinek linii

kablowej SN (dł. 300 m) 107,5

Punkty szybkiego ładowania na stacjach

paliw

Złącze kablowe SN lub stacja SN/nN,

odcinek linii kablowej SN (dł. 300 m)2 147,5

Autobusy – ładowarki pantografowe na

trasach (tzw. opportunity charging)


kablowej SN (dł. 300 m) 107,5

Autobusy – szybie ładowarki na

zajezdniach


kablowej SN (dł. 600 m) 175

1 stała wartość nakładów do 2027 roku (nie uwzględniono inflacji) 2 50% punktów ładowania zabudowywanych na stacjach paliw zostanie przyłączonych do sieci nN (wymagana budowa stacji SN/nN)

Nakłady na przyłączenie i modernizację sieci Założenia


• Lata 2023 - 2024 – pierwsze dane

o wykorzystaniu poszczególnych punktów

ładowania – rozwój najbardziej obleganych;

• Lata 2023 - 2024 – ograniczenie liczby

przyłączanych stacji wolnego ładowania,

wzrost przyłączania punktów szybkiego

ładowania;

• Po roku 2027 zastępowanie punktów

wolnego ładowania punktami szybkiego

ładowania.

2200

3500 3500 3300 3000 2500

2000 1500

170 170 200 200

250 270 310 320 360 360 320 320 320

320 320 320

60

40 40 40 30 30

20 20

7 7

3 3

2 2

1 1 1

10

100

1000

10000

2019-2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Lic

zb

a [szt.

]

Punkty wolnego ładowania Punkty szybkiego ładowania (w tym sieci handlowe) Punkty szybkiego ładowania (stacje paliw) Autobusy - ładowarki na trasach Autobusy - szybkie ładowarki na zajezdniach

Liczba punktów ładowania

przyłączonych do sieci TD

do roku 2027

Ilość

[szt.]

Punkty wolnego ładowania 21500

Punkty szybkiego ładowania

(w tym sieci handlowe) 1890

Punkty szybkiego ładowania na

stacjach paliw 2640

Autobusy – ładowarki

pantografowe na trasach

(tzw. opportunity charging)

280

Autobusy – szybie ładowarki na

zajezdniach 26

Prognozowana liczba punktów ładowania


Przyrost mocy zainstalowanej punktów ładowania

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2019-2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Mo

c z

ain

sta

low

an

a [M

W]

• Przyrost mocy zainstalowanej na poziomie

90 MW rocznie;

• Moc zainstalowana w 2027 r. równa 800 MW;

• Współczynnik jednoczesności wykorzystania

infrastruktury zależny od ilości samochodów

elektrycznych.


Szacowane nakłady na przyłączenie i modernizację sieci w latach 2019-2027

• Opłaty za przyłączenie (zgodnie z projektem ustawy) – 1/16 stawki nakładów na przyłączenie

• Szacowane nakłady do 2027 r. – ok. 600 mln zł

0

50

100

150

200

250

300

350

Koszty przyłączeni Koszty modernizacji Opłata przyłączeniowa


Struktura nakładów na przyłączenie

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2019-2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Punkty wolnego ładowania

Punkty szybkiego ładowania (w tym sieci handlowe)

Punkty szybkiego ładowania (stacje paliw)

Autobusy - ładowarki na trasach

Autobusy - szybkie ładowarki na zajezdniach

• Po roku 2023 większa liczba

przyłączanych punktów szybkiego

ładowania przy ograniczeniu

przyłączania punktów wolnego

ładowania;

• Prognozujemy większe

zapotrzebowanie na szybkie

ładowanie samochodów –

maksymalnie do 30 min. np. podczas

zakupów, wizyty w urzędzie, itp.

• Ładowanie wolne planowane do

zabudowy na terenach osiedli, miejsc

pracy itp., gdzie można zaplanować

długi proces ładowania.


Struktura nakładów na modernizację sieci

Nakłady na modernizację sieci rozkładają się

mnij więcej po 50% na sieć niskiego jak

i średniego napięcia. Wśród nich można

wyróżnić zwiększenie przekroju obwodów nN

i ciagów SN, wymianę transformatorów SN/nN

oraz WN/SN.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2019-2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Struktura nakładów na modernizację sieci

Punkty wolnego ładowania

Punkty szybkiego ładowania - w tym stacje paliw, ładowarki na trasach autobusów

Autobusy - szybkie ładowarki na zajezdniach


• Rozwój elektromobilności będzie

miał wpływ na sieć dystrybucyjną

szczególnie nN i SN, ale również WN

• Potencjalne problemy będą zależeć

od lokalizacji i sposobu

wykorzystywania/ładowania aut

• Istotne parametry:

- Wolumen

- Moc ładowania

- Profil ładowania

- Lokalizacja stacji ładowania

- Nasycenie stacjami ładowania

na danym obszarze

- Godzina ładowania (szczyt,

dolina)

Wpływ EMOBI na sieć energetyczną

Ładowanie

auta bez

zarządzania

popytem

http://www.mdpi.com/energies/energies-07-02449/article_deploy/html/images/energies-07-02449f10.png


PROGNOZOWANIE ROZWOJU SIECI WN z WYKORZYSTANIEM ANALIZ SCENARIUSZOWYCH

POGLĄDOWA SIEĆ WN

Założenia wyjściowe obszaru sieci WN:

- wysoko zurbanizowany obszar

- powierzchnia ok. 2500 km2

- ok. 800 tys. mieszkańców

- poziom obciążenia ok. 900 MW

- przepustowość sieci w 2016 r. ok. 1000 MW

- przepustowości sieci w 2025 r. ok. 1100 MW

- wartość odtworzeniowa sieci ok. 800 mln. zł

- planowane nakłady inw. ok. 30 mln zł/rok

- okres realizacji zadań liniowych ok. 8 lat

ROZWÓJ RYNKU EMOBI

Analiza raportów, prognoz, wypowiedzi:

- zmiany prognoz w czasie

- analiza istotnych parametrów wpływu

Założenia wyjściowe odnośnie ilości aut:

- ilość nowych samochodów

23 tys. szt. (2016 r.) – 36 tys. szt. (2025 r.)

Założenia wyjściowe poboru energii przez SE:

- ładowanie SE w domach – 5 kW (1f)

- ładowanie metodą szybką - 40 - 60 kW (3f)

- maks. obciążenie sieci - szczyt wieczorny

- 80% kierowców pokonuje do 50 km/dzień

ZAGROŻENIE

PRZECIĄŻENIA!


PROGNOZOWANIE ROZWOJU SIECI WN z WYKORZYSTANIEM ANALIZ SCENARIUSZOWYCH


Trzy filary optymalnej strategii działania:

- monitorowanie kluczowych wskaźników rozwoju EMOBI

- cykliczne przeprowadzanie projekcji możliwych scenariuszy

- działania wewnętrzne i zewnętrzne redukujące zagrożenia wynikające z rozwoju SE

Działania redukujące zagrożenia dla sieci wynikające z rozwoju SE:

Działania zasadne i mało ryzykowne:

- wykorzystanie technologii szybkiego wzrostu przepustowości linii .

- rozwój technologii inteligentnego zarzadzania popytem i podażą energii

- rozwój technologii inteligentnego zarzadzania siecią

- promowanie racjonalnego i efektywnego zużycia energii elektrycznej

Działania zależne od oceny monitorowanych wskaźników:

- wprowadzanie taryf zachęcających do odpowiedniego ładowania baterii

- wzrost nakładów inwestycyjnych na modernizację sieci

- wyprzedzające przygotowanie dokumentacji projektowej

- przeprowadzenie szczegółowych analiz technicznych sieci

- rozwój technologii magazynowania energii

DZIAŁANIA OSD w zakresie ROZWOJU SIECI


Podsumowanie wpływu EMOBI na funkcjonowanie OSD

• Konieczność poniesienia nakładów na przyłączenia i ew. budowę

infrastruktury ładowania

• Konieczność poniesienia nakładów na rozwój sieci, w szczególności nN i SN,

i ew. WN

• Konieczne zapewnienie regulacji i stworzenie mechanizmów wsparcia

• Konieczność monitorowania kluczowych wskaźników rozwoju SE i

wprowadzania odpowiednich działań w zakresie rozwoju sieci

• Wyzwanie i szansa na poprawę jakości i efektywności funkcjonowania sieci

(nowe technologie, inteligentne sieci, magazynowanie energii)

Dziękuję za uwagę

Rozwój sieci dystrybucyjnej na potrzeby rozwoju...

Documents

Transcript of Rozwój sieci dystrybucyjnej na potrzeby rozwoju...