Batteri skal hjælpe elnettet i ny københavnsk bydel
Hver vinter er der tidspunkter, hvor det danske elnet er så hårdt belastet, at det er oppe at snuse til den maksimale kapacitet. Nogle gange er det bare nogle få timer, men det er lige netop de få timer, som gør udbygningen af nettet ekstra dyr.
Men i den nye bydel Nordhavn i København, vil Dong Energys elnetselskab Radius, ved hjælp af et lithium-ion-batteri undersøge, hvordan det er muligt at reducere antallet af timer med stort træk fra det centrale elnet - også kaldet peak shaving. På den måde vil det nemlig være muligt at gøre kabler, transformere og andet elektrisk udstyr mindre og dermed billigere, forklarer Daniel Sandermann Jensen, der er senior strategisk analytiker hos Radius og har været med til at projektere batteriet.
Selve batteriets energikapacitet bliver på 460 kWh og effektkapaciteten bliver 630 kW. Det bliver installeret på 10 kV-niveau og skal leveres af ABB. Selve installationen vil starte i januar måned 2017.
»Vi har egentlig haft ideen med batterier på tegnebrættet i nogle år. Men priserne på batterier og den tekniske udvikling har gjort, at vi har ventet lidt for at se, hvad der skete,« siger Daniel Sandermann Jensen.
Skærer toppen af belastningen
Nu er tiden altså kommet, og Nordhavn-bydelen er blevet udset til at huse batteriet. En bydel med 40.000 beboere og lige så mange arbejdspladser. Hele bydelen skal have ny elforsyning, og selv om den vil blive udbygget med fuld kapacitet, når det gælder kabler og transformere, så skal batteriet bruges til at undersøge, om det faktisk havde været muligt at spare på den konto.
I praksis vil det ske ved at oplade batteriet om natten og derefter aflade det på tidspunkter, hvor nettet er belastet særligt hårdt. Helt konkret vil batteriet være i stand til at forsyne cirka 60 boliger med strøm i et døgn.
»Med de faldende priser på batterier, vi allerede nu er vidne til, så tror vi, at batterier af den her type kan gå hen at blive en reel netkomponent. På den måde kan kan vi se, om det er muligt at udskyde investeringer i nettet, hvis forbruget stiger,« siger Daniel Sandermann Jensen.
Balancerer frekvensen
Foruden peak shaving regner Daniel Sandermann Jensen også med, at batteriet skal bruges til at balancere frekvensbalancen i nettet. Det er en opgave, som traditionelt har ligget hos kraftværkerne.
Men i et elsystem, hvor færre og færre centrale kraftværker er på nettet, er der brug for, at andre overtager den opgave. Og her er batterier særlig velegnede, da de kan regulere meget hurtigt:
»Det er ikke, fordi at Radius skal ud at tilbyde sådan en service kommercielt. Men nu kan vi få noget mere konkret erfaring med, hvad det betyder for det samlede elnet, hvis der i fremtiden kom mange batterier ind i elsystemet,« forklarer Daniel Sandermann Jensen.
Flere effekter samtidig
En anden opgave for batteriet bliver at teste flere forskellige funktioner samtidig:
»En af årsagerne til, at det hidtil har været svært at få driftsøkonomi i batterier som netkomponenter, har været, at forsøg for det meste har testet enten peak shaving eller frekvensunderstøttelse. I Nordhavns-projektet vil vi forsøge at undersøge effekten, både teknisk og økonomisk, af de to funktioner samtidig,« siger Daniel Sandermann Jensen.
På lidt længere sigt har projektfolkene ideer om at undersøge, hvordan batteriet kan indgå i en løbende udbygning af et bykvarter som Nordhavn. Ideen er, at batteriet indsættes i den første udbygning. Men i takt med at et område udbygges, flyttes batteriet ud til de nye områder. På den måde kan forstærkningen af elnettet udskydes - måske med nogle år. Heri kan der ligge fornuftige økonomiske gevinster,« forklare Daniel Sandermann Jensen.
Hos Radius overvejer man også at bruge batteriet i forbindelse med hurtigopladning af elbiler og til at udjævne en kommende lokal VE-produktion af el i Nordhavns-området.
Nordhavnsbatteriet er kun starten
Batteriet skal, som nævnt , leveres af ABB og i den forbindelse siger salgschef Jonas M. Kehr:
»Li-ion-batteriløsningen er unik i både placeringen centralt i bymiljøet og i den tekniske udformning, som en integreret del af en standard 10 kV-netstation i byzone. Dette er kun starten på en mere udbredt anvendelse af batteriløsninger i elnettet. I ABB er vi overbevist om, at vi i fremtiden vil se anvendelse af mange flere net-tilsluttede batterier i forbindelse med f.eks. solceller, vindmøller, elbiler og -busser«, siger han.
Spændende.
Men for at forstå helheden ville det være rart med flere oplysninger om det "lokale" forsyningsnet, som tilkoblingen sker til.
F.eks.:
- døgnkurver for effektforbrug på de forskellige årstider ?
- giver FN-byen på nogle tider effektoverskud fra solcellerne ?
De nævnte 630 kW lyder jo ikke af meget sammenlignet med en vindmølle på e.g. 3 MW. Eller for Dan sags skyld vindmølleparken på Middelgrunden.
... ca.
Tidligere har jeg set at reservedelsprisen for et Tesla (85 kWh) batteri var $11k. Så det er altså <400.000 kr i teoretisk pris. Hertil kommer tilslutning, bygning, kontrol, brandsikring osv, osv.
Gad vide, hvad prisen for projektet er?
5 mio kr?
10 mio kr?
630 kW er ikke meget fra den kapacitet. Det må være mere konservativt designet.
På den anden side; et Tesla batteri har måske høje peaks, men medianeffekten er ikke ret høj.
Nordhavnens batteri på 10kV nettet må pga sin permanente natur og størrelse være særligt egnet til hurtig regulering til fx frekvensstabilisering. Dets kapacitet og effekt er også stor nok til at understøtte peak shaving for bydelen samt et par lokale hurtigladere.
I forbindelse med VE-overskud rækker kapaciteten derimod ikke så langt og kunne med fordel kombineres med intelligent destination charging af flest mulige elbiler for at mangedoble kapaciteten i eksisterende batterier, som kan lades op i variabelt tempo. Her ville det være en fordel med passende incitamentstruktur, der kunne få beboerne til at koble elbilerne til en intelligent ladeinfrastruktur, hver gang de ikke er i brug.
- barberer de sig da alle på én gang?? På tv synes jeg ellers, man oplever flere og flere (mænd) med daggamle stubbe på underansigtet! :))
Der står en del MW fordelt rundt på sjælland, der kan starte på under 30 sec så hvorfor nu lave et lille "lomme" værk, der kun kun giver 0,6MW??
Hvad bliver prisen pr. MWh?
"Selve batteriets energikapacitet bliver på 460 kWh og effektkapaciteten bliver 630 kW. Det bliver installeret på 10 kV-niveau og skal leveres af ABB. Selve installationen vil starte i januar måned 2017."
630 kW trefaset giver vel 21 Amp ved 10.000 Volt per fase, der så skal smækkes op med Sqr(2) = 1,4 små 30 Amp peakværdi. Værdien er så 'lille' at man (jeg) antager at strømkonstrollen (kan) foretages 'analogt' derhen, at der kan leveres en sinusformet strøm. Jeg vil dag antage at det hele styres digitalt, da beregningsgrundlaget for energileverancen sandsynligvis er ret så kompliceret, at det er nødvendigt at dette udføres af en computer. Nå ja der kan jo også 'bare' leveres traditionelt evt. med en transformator i 'enden'.
'Hvordan er det opbygget?
Hvordan styrer ABB inverterens energileverance ?
Hvordan registrerer man der er behov for support fra batterisystemet ?
Hvordan bestemmes supportens størrelse ?
At denne lille effekt skulle kunne gøre noget som helst ved frekvensstabiliteten på Sjælland (+Sverrig) lyder fuldstændigt som en 'kortslutning' i mine ører (altså ingen kortslutning i/imellem mine ører! ;-D )
Man kan ændre på fasevinklen ved belastningsændringer, men frekvensen kan der ikke ændres på med den enorme generatoreffekt der ligger bag.
Hvordan DONG vil udføre registrering af fasevinkelændringer kan være særdeles interessant.
Hvorfra henter man referencen, og hvordan udføres man fasevinkelmålingen i praksis ?
Det kunne da være interessant at få lidt teknisk relevant information sammen med 'blad-informationen', Informativt for en med Phd i Stærkstrømsteknik. (Pensionist hele dagen) ;-D
"Selve batteriets energikapacitet bliver på 460 kWh og effektkapaciteten bliver 630 kW. Det bliver installeret på 10 kV-niveau og skal leveres af ABB. Selve installationen vil starte i januar måned 2017."
630 kW trefaset giver vel 21 Amp ved 10.000 Volt per fase, der så skal smækkes op med Sqr(2) = 1,4 små 30 Amp peakværdi. Værdien er så 'lille' at man (jeg) antager at strømkonstrollen (kan) foretages 'analogt' derhen, at der kan leveres en sinusformet strøm. Jeg vil dag antage at det hele styres digitalt, da beregningsgrundlaget for energileverancen sandsynligvis er ret så kompliceret, at det er nødvendigt at dette udføres af en computer. Nå ja der kan jo også 'bare' leveres traditionelt evt. med en transformator i 'enden'.
'Hvordan er det opbygget?
Hvordan styrer ABB inverterens energileverance ?
Hvordan registrerer man der er behov for support fra batterisystemet ?
Hvordan bestemmes supportens størrelse ?
At denne lille effekt skulle kunne gøre noget som helst ved frekvensstabiliteten på Sjælland (+Sverrig) lyder fuldstændigt som en 'kortslutning' i mine ører (altså ingen kortslutning i/imellem mine ører! ;-D )
Man kan ændre på fasevinklen ved belastningsændringer, men frekvensen kan der ikke ændres på med den enorme generatoreffekt der ligger bag.
Hvordan DONG vil udføre registrering af fasevinkelændringer kan være særdeles interessant.
Hvorfra henter man referencen, og hvordan udføres man fasevinkelmålingen i praksis ?
Det kunne da være interessant at få lidt teknisk relevant information sammen med 'blad-informationen', Informativt for en med Phd i Stærkstrømsteknik. (Pensionist hele dagen) ;-D
ABB og Nordhavnen bliver lige overhalet indenom af Elon Musk - ikke i en Tesla, men med et 20MW / 80MWh batterilager til Californien, som skal leveres allerede til årsskiftet. Det når kort at blive verdens største, men der er tidligere bestilt endnu et 20MW samt et 37MW batterilager fra andre leverandører, som sættes op efterfølgende. Teslas listepris er ca 1½M$ pr MW, men anlæg over 2½MW som dette skal forhandles individuelt.
Læs evt Bloomberg og se fin 2min video på:
http://www.bloomberg.com/news/articles/201...
Teslas bringer selv nyheden på https://www.tesla.com/da_DK/blog/addressin...
Hej Jan,
Det er jo et nyt byggeri, så der er vist ikke så mange døgn/uge/årskurver der kan vises frem (endnu)
Jeg ved det ikke, men mon ikke FN-bygningen giver overskud i f.eks ferier?
630kW i reuleringskraft er faktisk ganske pænt, så man skal ikke undervurdere effekten.
Hilsen Thomas
Hej Thomas,
Hele Nordhavnsprojektet er ganske rigtig dyrt - der er i flere hundre millioner klassen - men batteriet ligger omkring 1 mill. inklusiv tilslutning.
Uden at kende detaljerne, så er det nok meget lig hvad Tesla batterier ville koste i en tilsvarende installation.
630kW er en ganske fornuftig reguleringskraft, så ved ikke lige, hvorfor du mener, at det er konservativt angivet? Det afhænger jo af den inverter/converter der sat foran batteriet.
Hilsen Thomas
Hej Mads,
Kombinationen af et stationært batteri og så batterierne i elbiler er ganske rigtigt en spændende kombination.
Men det er ikke helt nok til det formål du nævner, men det er helt bestemt et af midlerne til at opnå et stabilt elnet med en stor andel af flukturerende elproduktion.
Der er flere projekter med disse mål på DTU-CEE.
Hilsen Thomas
Hele pointen er jo, at vi i fremtiden ikke kan være sikre på, at der er kraftvarme værke - derimod må vi instille os på, at der primært produceres af vind/sol og andre flukturerende energikilder.
Hej Erik,
Nu er jeg ikke lige PhD i strækstrøm, men jeg vejleder da et par af dem :-)
Du stiller mange gode spørgsmål, men jeg svarer lige på et enkelt her:
Der kan f.eks frekvensreguleres med batteriet. Så er det frekvensen, der måles mht. afvigelser fra 50Hz.
Det er så de 630kW der er reguleringskraften, og det er da bestemt rigeligt til at det gør en forskel. Det er faktisk stort nok, til at det kan handles direkte på energibørsen.
Hilsen Thomas