Sähkönjakeluverkko kysyntäjouston mahdollistajana
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2019-05-06
Department
Major/Subject
Electrical Power and Energy Engineering
Mcode
ELEC3024
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
fi
Pages
62
Series
Abstract
Sähköverkkoon liitetään jatkuvasti yhä enemmän sään mukaan nopeasti vaihtelevaa tuuli- ja aurinkotuotantoa. Tuotannon näin muuttuessa tarvitaan vastapainoksi lisää sähkön kulutuksen joustoa. Erityisesti nopeaan tehon säätöön kykeneville kuormille on kasvava kysyntä markkinoilla. Suomi on sähkönkulutuksen etäluennan edelläkävijöitä. Jakeluverkkoyhtiöt asennuttivat AMR-mittareita laajasti noin kymmenen vuotta sitten lainsäädännön niin vaatiessa. AMR-mittareihin tullutta kuormanohjaustoiminnollisuutta on käytetty aikaohjauksiin ja vähäisessä määrin myös markkinaperusteiseen kuormanohjaukseen. Kysyntäjouston tarpeen lisääntyessä kiinnostus hyödyntää myös AMR-mittareiden kuormanohjauskykyä nopeammilla päivänsisäisillä markkinapaikoilla on kasvanut. Työssä arvioitiin Helen Sähköverkon verkkoalueelle sijoittuvan sähkölämmitteisten rakennusten AMR-ohjausmahdollisuuden piirissä olevan kysyntäjoustopotentiaa-lin olevan noin 20 MW täysin varaavaa ja noin 30 MW suoraa tai osittain varaavaa sähkölämmitystä. Jakeluverkkoyhtiön näkökulmasta olisi aiheellista luopua kuormien kiinteästä aikaohjauksesta, koska ne aiheuttavat jakeluverkon mitoittavan kuormitushuipun. Tässä työssä ohjauksista syntyvän tehohuipun vaikutuksen sähkön siirtomaksuun arvioitiin olevan noin 2-3 % Helsingissä. Nykyiset AMR-mittarijärjestelmät tiedonsiirtoratkaisuineen on suunniteltu noin kymmenen vuoden takaisen vaatimustason mukaisiksi, jolloin suunnittelun pääpaino oli tuntimittaustiedon keräämisessä. Tässä diplomityössä tehdyn selvityksen perusteella nykyisen AMR-järjestelmäteknologian suorituskyky ei mahdollista sellaista kuormanohjauskanavaa, joka mahdollistaisi AMR-mittareilla ohjattavien sähkölämmityskuormien osallistumisen päivänsisäisille markkinapaikoille. Päivänsisäisille markkinoille suunniteltuja kuormanohjauksia ei kannata tehdä nykyisillä AMR-mittareilla, vaan muilla laitteilla ja järjestelmillä. Nähtävissä olevat uudet tiedonsiirtoteknologiat tulevat edesauttamaan aiempaa joustavampien ohjausratkaisujen käyttöönottoa.Renewable energy sources are being connected to the electricity network with an increasing pace. Solar and wind energy production are strongly dependent on the weather and time of day and year. Renewable energy production can be balanced with demand response actions. A need for fast responding loads is increasing in the Nordic electricity system. Finland has been a forerunner in using the automatic meter reading (AMR) of electricity consumption. The first generation of AMR devices were widely installed around 10 years ago and these devices included a load control relay. The relay is been used mostly in a time based control of customers’ loads, but also a market based control has been tested out and implemented for some Helen Electricity Network’s customers. Electricity heating of buildings is estimated to have AMR-meter controlled demand response potential of 20 MW storage heating and 30 MW partial storage heating in Helsinki. The load control based on fixed time causes an increase in the peak demand in certain areas of the network and therefore causes strain for the distribution network. From the distribution system operator’s point of view it would be reasonable to discontinue fixed time load control. The increase in the peak demand leads to an in-crease of around 2-3 % in electricity distribution price in Helsinki. Currently used first generation AMR devices and systems were designed so that their main function was to provide reliable hourly electricity consumption measurements. This thesis concludes that the performance level of present AMR systems does not fulfill the requirements of intraday demand response controls. However, new developing communications technologies will support the development of more advanced and flexible AMR control systems.Description
Supervisor
Lehtonen, MattiThesis advisor
Hyvärinen, MarkkuKeywords
kysyntäjousto, kysyntäjoustomarkkinat, AMR-mittarit, kuormanohjaus, jakeluverkko