Jan desmet | Batterijopslag bij net-interactieve systemen

Batterijopslag bij net–interactieve systemen

Prof. dr. ir. Jan Desmet

Universiteit Gent - Lemcko Studiedag: Energieopslag en Smart Grids

“Een visie op het net van morgen”

Energieopslag en Smart Grids 4 & 5 september 2014 p. 2

Inhoud

• Situering

• Net interactieve systemen

– Configuratie

– Typologieën

– Dimensionering

– Haalbaarheid

– Keuze systeem

• Randvoorwaarden en Besluiten


Situering

• Opbrengst versus Opslag

– Lokale productie

– Vraag aftoetsen op aanbod

– DSM versus DSR

– Mogelijkheid tot overleven black outs?

Black-out – kaart België


Inleiding

Mogelijke oplossing:

→Net-interactieve opslag systemen

Vragen:

Wat doet het?

Wat is ervoor vereist?

Hoeveel opslag?

Welke batterijen?

Hoeveel PV?

Wat krijg ik hiervoor?

Hoeveel kost het?

Heb in geen eigen groep nodig?

……..


Net interactief systeem Wat is het?

Combinatie van netgekoppelde & off-grid systemen

Generator


Mogelijkheden: Zowel AC als DC toepassing

PV MPP

regelaar

AC OUT

AC IN

Batterijbank

Invertor-/oplaadregelaar

Ontkoppelings-relais

AC

DC

AC OUT

AC IN

Batterijbank


Invertor

PV


Automatisch scheidingssysteem

Net interactief systeem

AC OUT AC IN

Batterijbank


Invertor

PV



Net interactief systeem Netgekoppelde Systemen

• Net aanwezig

Batterijbank


PV

AC OUT AC IN

Invertor


Net interactief systeem Netgekoppelde Systemen

AC OUT AC IN

Batterijbank


Invertor

PV


Regioafhankelijke beveiliging!!!


Net interactief systeem Eilandwerking


• Eigen verbruik (Zelfconsumptie)

– Opgewekte energie PV die ogenblikkelijk wordt verbruikt

– Zc = EEigenPV/ETotPV

Zonder batterijopslag = 27,7% Bronnen = ± 30 %

Net interactief systeem Invloedsparameters


• Zelfvoorzieningsverhouding

– Gevraagde energie die je ogenblikkelijk zelf kan voorzien

– ZV = ETotPV/EDemand

Zonder batterijopslag = 27,7%

Net interactief systeem Invloedsparameters


• Consumptie en zelfvoorziening

– Invloed variabele opbrengst

Overdimensioneren Onder-dimensioneren

Consumptie Opgewekte energie dat ogenblikkelijk verbruikt wordt daalt naarmate over gedimensioneerd wordt!

Zelfvoorziening Gevraagde energie die je ogenblikkelijk kan voorzien stijgt naarmate er over gedimensioneerd wordt!

Net interactief systeem Dimensionering


• Consumptie- en zelfvoorzieningsverhouding

– Invloed variabele opbrengst en variabele opslag

0 kWh/MWh

0.5 kWh/MWh 1 kWh/MWh 1,5 kWh/MWh 2 kWh/MWh 3 kWh/MWh 4 kWh/MWh 5 kWh/MWh


Overdimensioneren Onder-dimensioneren


• Consumptie per seizoen



Jaaroverzicht

Vooropstelling 0,5kWhopslag/MWhverbruik

Analyse Verbruiksprofiel Verbruik Leest & Hombeek vs. PV-park Lemcko – Jaaroverzicht

Opbrengst Onttrokken uit net

Consumptie Jaarverbruik=Jaarproductie PV Zonder batterijbank: 35,1% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 54,86% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 66,00% 20% Overdimensionering PV Zonder batterijbank: 36,54% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 57,36% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 68,91%

0 1 2 3 4 5 6

x 104

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8x 10

-4

Tijd (10-minutenbasis)

Opb

ren

gst/

ve

bru

ik/e

igen

verb

ruik

op j

aarb

asi

s -

Ja

art

ota

al Opbrengst/vebruik/eigenverbruik - Jaartotaal


Impact Batterijopslag in functie van verbruik op jaarbasis

0,5 kWh opslag per MWh verbruik 1,5 kWh opslag per MWh verbruik

0 1 2 3 4 5 6

x 104

0

1

2

3

4

5

6x 10

-4


Opsla

gca

pa

cit

eit

(P

.U.)

- J

aa

rtota

al

Opslagcapaciteit - Jaartotaal

0 1 2 3 4 5 6

x 104

0

0.5

1

1.5x 10

-3


Opsla

gca

pa

cit

eit

(P

.U.)

- J

aa

rtota

al

Opslagcapaciteit - Jaartotaal



Analyse Maandverbruik: Wintermaand - Januari

– Vooropstelling 0,5kWhopslag/MWhverbruik


Consumptie Opbrengst = Verbruik Jaar Maand Zonder batterijbank: 1,35% 22,54% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 2,09% 24,58% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 2,44% 26,32% 20% Overdimensionering opbrengst Zonder batterijbank: 1,47% 23,58% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 2,29% 25,72% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 2,77% 27,5%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2x 10

-4


Opb

ren

gst/

ve

bru

ik/e

igen

verb

ruik

op j

aarb

asis

- J

an

ua

ri

Opbrengst/vebruik/eigenverbruik - Januari



Analyse Maandverbruik: Wintermaand - Januari

– Vooropstelling 0,5kWhopslag/MWhverbruik


Consumptie Opbrengst = Verbruik Jaar Maand Zonder batterijbank: 4,39% 48,98% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 6,70% 52,07% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 7,69% 54,22% 20% Overdimensionering opbrengst Zonder batterijbank: 4,51% 51,54% Batterijbank 0,75kWh/MWh: 6,87% 54,39% Batterijbank 1,5kWh/MWh: 7,74% 56,54%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8x 10

-4


Opb

ren

gst/

ve

bru

ik/e

igen

verb

ruik

op j

aarb

asi

s -

Ap

ril

Opbrengst/vebruik/eigenverbruik - April



Randvoorwaarden & Besluiten

• PV: Type / Oriëntatie / Dimensionering / Lokatie

• Opslag: Verbruik / Duur / DSM vs DSR

• Ride Trough / Ter beschikking stelling

• Elektrische Voertuigen

• Nettopologie in POC


Bedankt voor uw aandacht

Ghent University

Graaf Karel de Goedelaan

34

B-8500 Kortrijk

Tel.: +32 56 24 12 39

Fax: +32 56 24 12 34

[email protected]

www.lemcko.be

Prof. dr. ir. Jan Desmet Full Professor

Manager Lemcko

Jan desmet | Batterijopslag bij net-interactieve systemen

Engineering

Transcript of Jan desmet | Batterijopslag bij net-interactieve systemen