Энергоресурсы будущего и интеллектуальные сети Марк Буалло Жак Орвиллер

2. Санкт-Петербург12 мая 2010 г. Энергоресурсы будущего и интеллектуальные сетиМарк БуаллоЖак Орвиллер 12 мая 2010 г.

3. Содержание • 1. Общая презентация компаний EDF и ERDF • 2. Энергетические сценарии и цели • 3. Уже задействованный процесс измененийв рамкахпоставленных целей ЕС«20-20-20» • 4. К сетям с повышенным уровнем интеллекта для того, чтобы ответить на усугубляющуюся сложность : текущие разработки ERDF • 4.1. Интеллектуальная система учета: проект Linky • 4.2. Инфраструктура Linky для обслуживания сети

4. 1. Общая презентация компаний EDF и ERDF

5. 1 - Группа EDF Ключевые показатели • 38,5 млн.клиентовв миреив Европе, в т.ч. 28,3 млн.во Франции • Установленная мощность 127 ГВтв мире • Выработка 610 ТВт.чв мире, в т.ч. 598 ТВт.чв Европе • 25 млрд. de м3газа, транспортируемогов Европе • 161 000 штатных работниковв мире Группа EDF в нескольких показателях • 1-ыйпроизводительатомной энергии в мире • 1-аяэлектроэнергетическая компанияв Европе • 1-ыйпроизводительвозобновляемых видов энергиив Европе • 1-ыйинвесторво Франции • Энергетическая компания с самымнизким уровнем эмиссий CO2 549 Эмиссии CO2 г/кВт.ч Moyenne USA EDF Франция EDF Европа В среднем по ЕС В среднем по США 5

6. 1 - Groupe EDF Подачаэлектроэнергиипо передающим и распределительным сетям во Франции RTE 100 000 Kmлиний высокого и сверхвысокого напряжения 44 трансграничных линий ERDF 604 000 кмлинийсреднего напряжения 681 000 кмлиний низкого напряжения 39% подземных электро-распределительных сетей • Передача электроэнергииобеспечивается RTE EDF Transport • 100 %-ная дочка ЕDF c 2005 г. • Оператор французской передающей сети, крупнейшей в Европе • Распределение электроэнергииобеспечивается ERDF • 100 %-ная дочка ЕDF c 2008 г. • Общий оператор между ERDF и GrDF, 7 дней в неделю, 24 часа в сутки Независимость управления дочерних преприятий для обеспеченияравноправного и недискриминационного доступа к сети всех поставщиков под контролем CRE * * Комиссия по регулированию энергии

7. Акционерное общество ERDF SA Акционерное общество по французскому праву. 100%-ная дочкаакционерного общества EDF SA Операторраспределительных сетей по континентальной Франции • 33 830 обслуживаемых муниципалитетов, т.е. 95% французской сети. • 1 231 концессионных договоров. • 33 600 000 клиентов (в т.ч. 28 900 000 домашних потребителей) • 2200 трансформаторных подстанций ВН/СН • 1 285 000 кмраспределительных сетей. • 738 000 трансформаторовСН/НН. • 35 000 служащих (ETP). • Торговый оборот: 11381 млн.€ • EBITDA : 2145млн.€ • Чистый результат : - 22 млн.€ • Капзатраты : 2313млн.€ • Всего поток: 345,4 ТВт.ч EBITDA – Прибыльдо налогов, процентов и амортизации

8. 2. Энергетические сценариии цели Концепция города 2050 года с перспективой экологически долговременного развития ибаланс предложения и спроса на электоэнергию, увязывающийся с прогнозами Международного энергетического агентства.

9. Эффективно используемая электроэнергия – ключ к сокращению эмиссий CO2 Каковы бы ни были исходные условия,это единственный энергетический вектор, который гарантирует в долгосрочной перспективе наступление «декарбонизированной» экономики. Сценарий на 2050 г.для Франции: “Гренель экологии”. Оригинальныйсценарий,предполагающий переломы, но остающийся прагматичным и реалистичным. Каким будет город в 2050 г.? (изоляция и отопление зданий, распределенная энергия, транспорт) Какой энергетический миксв 2050 г. дляреализации «фактора 4»? Какой баланс между централизованной и децентрализованной генерацией ? Какие технологии, какие ценовые изменения для солнечной энергии ФВ, улавливания и секвестирования углерода(CCS), хранения, атомных реакторов 3-го и 4-го поколения, крупномасштабного снижения нагрузки в часы-пик? Какие последствия для распределительных сетей? С учетом революции в сфере информационных и телекоммуникационных технологий. Увеличение числа областей примененияэлектроэнергии и появление разнонаправленных потоков энергии. Новая роль локального оптимизатора. Роль для потребителей, которые могут участвовать в механизмах снижения нагрузки в часы-пик. Потребности в финансировании. 9 28 April 2010

10. Обобщениеосновных результатов сценария Потребление Жилой сектор Сектор услуг Суммарный спрос: 680 ТВт.ч (в 1,4 раза больше спроса 2007 г.), в т.ч. 340,приходящихся на жилой сектор и сектор услуг. Всеобщее распространение домов, не потребляющих ископаемое топливо; мазут и газ исчезают, 70% зданий отапливаются посредством тепловых насосов (PAC). Потребности в отоплении существующих зданийсокращаются на 40% (модернизация/ изоляция), 25% домов и 75% сектора услуг оборудованы фотовольтаическими установками, 30% солнечными коллекторами для горячего водоснабжения.. Потребление Транспорт Электромобили иподзаряжаемые гибридные автомобили(VHR) идут на взлет, начиная с 2020 г. и достигают доли соответственно от 15 до 20% иот 35 до 40% на рынке легковых автомобилей в 2050 г., что равноценнопотреблениюот 70 до 100 ТВт.чна этот момент. Железнодорожный транспорт достигает 30 ТВт.чза счет главным образом пассажирских перевозок. Выработка ВИЭ обеспечивают 28% спроса в 2050 г., т.е. 190 ТВт.ч (при внутреннем спросе 680 ТВт.ч). Без учета крупных ГЭС (70 ТВт.ч, стабильно) преобладает ветровая энергетика (60 ТВт.ч) ; фотовольтаические установки обеспечивают 40 ТВт.ч. Выработка АЭС остается стабильной с объемом 445 ТВт.ч; сохраняется небольшое присутствие тепловых электростанций с выработкой 45 ТВт.ч. Эмиссии Эмиссии CO2 в 2050 г.не превышают 20 млн.тв электроэнергетике (составляющего примерно 50% сегодняшнего объема эмиссийнакВт.ч). Сценарий«устойчивого Гренеля» или «Гренеля экологии»представляет собой сценарий реализации «фактора 4» : суммарный объемэмиссий по стране сокращается с 412 млн.т в 2006 г.до 100 млн.т в 2050 г.

11. АЭС 65% ТЭС 7% ВИЭ 28% Ветер 9 % ГЭС 10% ФВ % 6 Прочие ВИЭ(биомасса, геотермальная энергия, морская энергия) 3% В 2050 г. ВИЭ обеспечивают около 30% выработки, ядерная энергетика - более 60%, при использовании ТЭС в качестве дополнительного источника для покрытия пиковых и кратковременных полубазовых нагрузок • В общей сложности треть выработки электроэнергииво Францииприходится на долю ВИЭ1. • Ядерная энергетика остается преобладающей. • ТЭС на ископаемом топливе теряют конкурентоспособность по отношению к АЭС с момента установления платы за выбросы CO2, и выпадают из энергетического ландшафта, за исключением работы в кратковременном полубазовом режиме

12. 100 ТВт.ч «спорадической» выработки, требующие наличия соответствующих регулировочных механизмовивклада всех участников Воздействие 32% ветровой энергии на систему GB (в зимний пик) МВт Суточный период Выходные Подкраснойлинией – поставка превышает спрос 2-недельный период в декабре GB Demand (2006) Demand net of wind, nuclear and spinning reserve Note: Assumes sufficient wind capacity to meet c32% of электроэнергия from renewables, 10ГВт nuclear and a small amount of spinning reserve С 2020 г.необходимо, чтобы все участники внесли свой вклад в решения : • Производителивозобновляемых видов энергии • Прогнозы выработки, участие в системных услугах и пр. • Поставщики и потребители: с интеллектуальным счетчиком, • Утонченное управление спросом; • Снижение нагрузки в часы-пик, переносы нагрузки и пр. • Сеть : • Необходимые линии СВН и ВН(Б) требуют своевременного строительства. • Управление этой спорадичностью требует наличия средств суточного, недельного и даже сезонного хранения. • Распределитель становится локальным оптимизатором. Средства хранения: развитие ветровой энергетики должно сопровождаться разработкой соответствующих средств хранения. Насосно-аккумулирующие станции(STEP)подходят для суточного и даже недельного хранения, но имеют ограниченный потенциал … Избыточная выработка

13. 3. Уже задействованный процесс измененийв рамках поставленныхцелей ЕС«20-20-20» 20%-ное снижение выбросов C02: Рынок CO2 20%-ная доляВИЭ вэнергопотреблении в 2020 г. (23% для Франции, что предполагает около 30% для электроэнергии). 20%-ное увеличение энергоэффективности : новые коммерческие предложения, энергетические сертификаты.

14. Развитие возобновляемых источников энергии,присоединенных к распределительной сети Динамика суммарной присоединенной мощности (МВт) Биогаз, биомасса, децентр., ТЭС Когенерация Отходы хозяйственные и приравненные Ветровые энергоустановки ГЭС Фотовольтаические установки • Очень сильный рост, поощряемый весьма стимулирующими покупными тарифами, в результате чего перед сетевым оператором возникают: • новые технические проблемы (в частности, связанные сустойчивостью напряжения) • управленческие проблемы (поток новых запросов, в частности касающихся фотовольтаических установок)

15. 4,5 Прогнозирование парка ЭМ-ПГА 2015 2020 2025 Прогнозированиеколичества пунктов зарядки 2015 2020 2025 В тыс. единиц Розетка на дому, на месте работы 900 4 000 9 000 Улица / паркинг – Нормальная зарядка 60 340 750 Улица/паркинг- Быстрая зарядка 15 60 150 Всего 975 4 400 9 900 Электромобили или “подзаряжаемые гибридные автомобили”:Цели государства и воздействие на сети Энергопотребление: +1% Пиковая мощность: +10% • Национальная доля по потребляемоймощностиво много превышвает долю по энергии • Затраты на присоединение и усиление сетей весьма значительноувеличиваются с мощностью пунктов зарядки. • Мобильность снижает экономическуюэффективностьинфраструктуры

16. 4. К сетям с повышенным уровнем интеллекта для того, чтобы ответить на усугубляющуюся сложность

17. Еслиэлектроэнергия- ключдля ограничения эмиссий CО2, интеллектуальные сети являются ключом для управления электрической системой Более сложная система: Увеличивает число областей примененияэлектроэнериипри потреблениименее 1кВт.чна каждую из них Изменяющиеся направленияпотоков мощности Изменение поведения потребителей Революция, ставшая возможной в результатереволюции в сфере информационных технологий. • Так как сетевые компоненты имеют очень длительный срок службы, через 20-30 лет сетьбудет в значительной степени основанана уже установленных линияхи трансформаторах: перемены придут от новых ИТ-инструментов мониторинга системы • Операторы распределительных сетейстанут локальными оптимизаторами: • они будут играть важную роль в обеспечениибезопасности работы систем локального уровняи упрощении реализации энергетической политики на локальном уровне. • Интеллектуальная сеть будет требоватьумного регулирования. 17 28 April 2010

18. Интеллектуальные сети • Интеллектуальные сети являются ключом к «декарбонизированной» экономике • Выгоды для потребителей • Интегрирование ВИЭ, регулирование спросом (DSM), хранение • Лучшее использование ресурсов в Европе: трансевропейские сети (очень сложная реализация) • Реализацияэнергетической политики на локальном уровне: региональное/локальное энергетическое планирование, микро-сети • Оптимизированная эксплуатация системы: ремонт, сокращение простоев, дистанционное управление • Потребность в повышении уровня эффективностиоператоров распределительных сетей • Учет : дистанционное снятие показаний, улучшение рынка, упрощение регулирования спросом (DSM) • Управление активами: оптимизированные ремонтные работы и новое строительство (сбор и анализ данных, прогнозирование, диагностика) • Контроль и управление сетями: самовосстановление, контроль сети НН, управление напряженностью поля. • Области инноваций и НИОКР • Сокращение затрат • Интегрирование ВИЭ : присоединение, эксплатация, регулирование • Регилирование активным спросом (DSM) : информация потребителя, предложения новых тарифов, управление нагрузкой • Хранение : присоединение и эксплуатация • Электромобили и тепловые насосы : разработки сетей, управление нагрузкой 18 28 April 2010

19. 4.1. Интеллектуальная система учета : проект Linky

20. Облегчить освоение розничного рынка Главные цели проекта AMM в соответствии с определением французского регулятора Повысить эффективность операторов распредсетей Проект“Linky” - интеллектуальная система учета ERDF Усовершенствовать регулирование спросом Повысить уровень удовлетворенности потребителей Элементы измерения объемов, предусматриваемые к размещению во Франции(2012-2016) 35 млн. счетчиков за 5 лет≃35 000 счетчиков в день 500 000 концентраторов за 5 лет≃ 500 концентраторов в день Счетчики Сеть ГВС (GPRS) Центральная система (диспетчерск.) Сеть ЛВС (CPL) Элементы измерения объемов для пилотного проекта(2010) 300 000 счетчиков за 6 месяцев ≃ 3 000 счетчиков в день 5 000 концентраторов за 6 месяцев≃ 50 концентраторов в день Концентратор Распределитель Клиенты Поставщики АММ – Автоматизированное управление учетом электропотребления

21. Информационные системы поставщиков 3-уровневая архитектурас 2 режимами связи: Центральная Информационная система Счетчик Технология PLC на сети НН Концентратор Глобальная вычислительная сеть Портал ERDF Система выставления счетов ERDF WAN RTC / GSM / GPRS WiMax / Internet ИС управления сетью ERDF managementl IS Финансовая ИС Расчетная ИС Конечный потреб. Производ. <36kVA ИС LINKY Трансформ. подстанция СН/НН Сети операторов телекоммуникац. связи Сеть низкого напряжения Диспетчерская ERDF Общая архитектура системы Linky

22. 4.2. Текущие разработки: инфраструктура Linky для обслуживания сети

23. К сетям с повышенным уровнем интеллекта... Используя данные системы Linkyи телекоммуникационнуюинфраструктуру в настоящее время ведется разработка многочисленных мер по модернизации управления сетью. ГИС • Обновление иобогощениеГеографической информационной системы • знаниеэтапа присоединения, выявлениеструктурных изменений, автоматическая привязка новых пользователей и пр. Концен-тратор 2. Оперативное управлениесетью среднего напряжения Содействие обнаружению повреждений, выявление отсутствия напряжения на фазе и пр. Счетчик АММ Детектор повреждений Концентратор Центральный блок АММ Хаб направляет сообщения соответствующему центру

24. К сетям с повышенным уровнем интеллекта... Используя данные системы Linkyителекоммуникационную инфраструктуру в настоящее время ведется разработка многочисленных мер по модернизации управления сетью 5. Управление сбросами мощности Направление тарифных сигналов клиентам для снижения нагрузки в часы-пик и пр. 3. Мониторингсети низкого напряжения Выявление повреждений в реальном времени (разграничение до/после счетчика) 6. Отслеживание качества обслуживания -статистика Частотаипродолжительность перебоев, соблюдение законодательных и договорных обязательств 4. Развитие сети Уравновешивание фаз, знание нагрузок иостающихся запасов, оптимизация инвестиций 7. Использование телекоммуникационной инфраструктуры для отслеживания состояния оборудованияипланово-предупредительного ремонта Характеристики узла