Policies%20for%20Energy%20Market%20Transformation - PowerPoint PPT Presentation

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Policies%20for%20Energy%20Market%20Transformation

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Policies for Energy Market Transformation Energy for Sustainability Initiative 2014/2015 Professor Doutor A. Gomes Martins Smart grids: an integrated perspective on ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Policies%20for%20Energy%20Market%20Transformation


1
  • Policies for Energy Market Transformation
  • Energy for Sustainability Initiative
  • 2014/2015
  • Professor Doutor A. Gomes Martins
  •  
  • Smart grids an integrated perspective on
    efficiency, from supply to demand
  • By
  • Mário António Fonseca Loureiro

Departamento de Engenharia Electrotécnica e
Computadores Faculdade de Ciências e Tecnologia
Universidade de Coimbra www.deec.uc.pt
2
Smart grids Information and system management in
real time Redes Inteligentes -Informações e
sistema de gestão em tempo real
 Smart grids mark a new development on the path
towards greater consumer empowerment, greater
integration of renewable energy sources into the
grid and higher energy efficiency and make a
considerable contribution to reducing greenhouse
gas emissions and to job creation and
technological development in the Union
(COMMISSION RECOMMENDATION 2012/148/EU of 9
March 2012) As redes inteligentes marcam um
novo desenvolvimento no caminho rumo a uma maior
responsabilização dos consumidores, uma maior
integração de fontes de energia renováveis na
rede e maior eficiência energética e com uma
contribuição considerável na redução das emissões
de gases com efeito de estufa e para a criação de
emprego e do desenvolvimento tecnológico na União
Europeia
3
Introduction to Smart Grids
The Smart Grid is an electricity grid that uses
two-way ICT technology to optimise supply and
demand. In addition to this it aims to increase
the security of supply to the customers.
Implemented in the right way it promises improved
reliability by enabling quicker and more
effective response to outages, greater customer
awareness of energy usage and costs, and
facilitation of the adoption of new technologies
such as renewable generation sources and
electrical vehicles. A Smart Grid é uma rede
elétrica inteligente que utiliza a tecnologia de
informações e comunicações de duas vias para
otimizar a oferta e a procura. Além disso, ela
tem como objetivo aumentar a segurança do
abastecimento aos clientes. Implementando um
caminho certo que promete maior confiabilidade,
permitindo uma resposta mais rápida e mais eficaz
nas interrupções, a sensibilização do cliente no
uso e custos de energia, e a facilitação da
adoção de novas tecnologias, tais como fontes de
energia renováveis e veículos elétricos.
4
  • Smart Grid to
  • - enable the current electricity grid to handle
    decentralised volatile electricity generation on
    all grid voltage levels in a sustainable way
  • - significantly reduce the environmental impact
    of the whole electricity supply system
  • - allow customers to play a part in optimising
    the operation of the system
  • - lower the CO2 emissions of the energy supply
    chain, in production and consumption
  • provide customers with more detailed information
    and options for how they use their supply
  • - Permitir que a rede de eletricidade funcione
    com a geração de eletricidade descentralizada
    volátil em todos os níveis de tensão da rede de
    uma forma sustentável - Reduzir
    significativamente o impacto ambiental do
    conjunto do sistema de fornecimento de energia
    eléctrica - Permitir que os clientes tenham um
    papel importante na optimização da operação do
    sistema - Reduzir as emissões de CO2 da cadeia
    de fornecimento de energia, da produção e do
    consumo - Oferecer aos clientes informações mais
    detalhadas e opções de abastecimento elétrico

5
  • - help customers to reduce their energy
    consumption
  • - better facilitate the connection and operation
    of generators of all sizes and technologies
  • - facilitate Demand Side Management to better
    manage power demand, particularly as renewable
    sources of energy are deployed
  • - facilitate Smart Grid beneficial shifts in the
    modality of energy generation resources at the
    local level
  • - maintain or even improve the existing high
    levels of system reliability, quality and
    security of supply
  • foster market integration towards a European
    integrated energy market.
  • - Ajudar os clientes a reduzir o seu consumo de
    energia - Facilitar a conexão e operação de
    geradores de todos os tamanhos e tecnologias -
    Facilitar a gestão da procura para melhor gestão
    da procura de energia, nomeadamente em fontes de
    energia renováveis ??são implantados - Facilitar
    a rede inteligente com mudanças benéficas na
    modalidade de recursos de geração de energia a
    nível local - Manter ou mesmo melhorar os
    elevados níveis de confiabilidade do sistema,
    qualidade e segurança do abastecimento
    existentes - Promover a integração do mercado no
    sentido de um mercado europeu integrado de
    energia.

6
Why the smart grids?
Conventional power grids (XX century) In the last
century power grids were characterized by
centralized and controllable production
stable patterns of consumption
unidirectional and predictable flows
Redes de energia convencionais (sec. XX) No
século passado, as redes de energia foram
caracterizados por      produção centralizada e
controlável      padrões estáveis de
consumo      fluxos unidirecionais e previsíveis
Unidirectional flow of energy
7
(No Transcript)
8
Smart grids (XXI century)
The electricity distribution in the twenty-first
century requires solutions adapted to a new
operating paradigm Distributed and
intermittent production Balance consumption /
production unstable Bidirectional and
unpredictable flows
A distribuição de energia elétrica no século XXI
requer soluções adaptadas a um novo paradigma de
funcionamento Distribuir a produção
intermitente Balanco do Consumo / produção
instável Fluxos bidirecionais e
imprevisíveis
Bidirectional / intermittent flow
9
(No Transcript)
10
Management capacity of information and network
supervision plays a central role in responding to
new challenges Capacidade de gestão de
informações e rede de supervisão têm um papel
central na resposta a novos desafios
Supervision and control of the distribution
network
11
Data from mainland Portugal in 2014
988 renewable energy producers - 5026 MW
connected to the national grid High Voltage
Grid (HV) 9.000 km 412 substations 283
customers in HV (até 400kV) Medium Voltage Grid
(MV) 74.000 km 66.000 Transformation Stations
23.000 customers in MV Low Voltage Grid (LV)
140.000 km 6.000.000 customers in LV (240VAC ao
neutro) 25.000 Microproducers (90 MW) 1.200
Miniproducers (52 MW) Installed power
Accumulated 1nd trimester 2014 Installed power
Accumulated 2nd trimester 2014   Managing
increasingly complex networks leads to increased
smart grids.
12
Digital schematic
EDP, Investment in modern SCADA systems allows
increasing information processing capability
Schematic Elimination of paper. A EDP, investiu
em sistemas SCADA modernos que permitem aumentar
a capacidade de processamento de informação e
eliminou os esquemas em papel.
13
Power Flow in real time
Fault location / Localização de falhas
14
with 30 drinving centers in 1990 went to 2 in 2014
The reorganization and integration of driving
centers strengthened the effectiveness in
monitoring the network. A reorganização e
integração dos centros de condução reforçou a
eficácia no controlo da rede elétrica de energia.
15
Effective management of large volumes of
information allows improve the supervision and
operation of the network in real time. A gestão
eficaz de grandes volumes de informação permite
melhorar o controlo e a operação da rede em tempo
real
Information management
Knowledge State system
Automation and control
Maximization potential human
16
Advanced substation automation (subestação da
Batalha 20/05/2015)
Protection systems /Sistemas de proteção
The substations of electricity go through an
upgrade process to fully digital solutions using
localized intelligence and sophisticated faithful
to process technologies. Thus, it is guaranteed
more reliable system with reduced costs, given
the functional integration of protection,
control, automation, monitoring and counting. As
subestações de energia eléctrica atravessam um
processo de actualização para soluções totalmente
digitais, recorrendo a inteligência localizada e
tecnologias sofisticadas fiéis ao processo.
Assim, é garantida maior fiabilidade do sistema
com custos reduzidos, dada a integração funcional
de protecção, controlo, automação, monitorização
e contagem.
17
The power transmission network uses fiber optic
communication systems. A rede de transporte de
energia utiliza sistemas de comunicação por fibra
ótica.
Guard cables (protection of lightning) have
optical fiber inside, which make the
communication of that line protections, which are
utilized for network management and are still
rented to communications operators.
(subestação da Batalha 20/05/2015)
Os cabos de guarda (proteção às descargas
atmosféricas) têm fibra optica no seu interior,
que fazem a comunicação das proteções daquela
linha, e que são aproveitados para gestão da rede
e ainda são alugados a operadoras de
comunicações.
18
In Portugal the size and efficiency of the
network remote control system have increased
consistently
Number of remote points of the MV network
19
The investment in automation / supervision
network was essential the improvement of quality
of service in the last decade. Less time of
supply interruption (TIEPI).
Improvement of service quality developments in
TIEPI in MV in minutes
20
Reduction of asymmetries
21
The greater efficiency in network management has
allowed successfully integrate large amounts of
renewable energy production in national
distribution grid. A maior eficiência na gestão
da rede tem permitido com sucesso integrar
grandes quantidades de produção de energias
renováveis na rede nacional de distribuição.
Renewable energy production power in proportion
of the peak consumption in 2013 (Special Regime
Generation, including renewable and
cogeneration).
22
Inovgrid project of EDP
With Inovgrid project of EDP Distribuição SA
plans to extend the powers of supervision to the
low voltage grid. Com o projeto "Inovgrid" da
"EDP Distribuição SA, pretende-se estender os
poderes de supervisão à rede de baixa tensão.
23
The main elements in the Inovgrid architecture
cover the LV network and provide access to
commercial technical data
24
Example in application of Inovgrid - Évora
Inovcity The future is being born in Évora,
Portugal, in 2010. Évora is one of the first
Smart Cities. The Inovcity is the first
implementation of Inovgrid. Évora has been
selected as the living lab for the Inovgrid
project 1- Évora municipality 54.000
inhabitants 1.307 km2of area (urban and
rural) 2- The project includes infrastructures
New services and products 3. Involvement of the
major players of the municipality 4. Coordination
with the national electric vehicle charging
network
The city of Évora is a Unesco World Heritage Site
25
Details of the quantified Benefits of Inovgrid ()
26
Initiatives to promoting Inovcity A mix of
initiatives was used to raise awareness and
create a special Inovcity dynamic, promoting
costumer engagement.
27
A pilot group of residential consumers in Évora
was used to study the impact of innovative
products and services. Products and Services
tried in Évora
28
The EDP Boxes of consumers of the Test Group were
equipped with a HAN comms module, providing real
time information.

HAN Home Área Network
Results from the study suggest that the new
products and services have the potential to
promote energy savings of 7.
29
The Inovcity pilot allowed the test of several
concepts and value drivers and was used to
validate EDPs business case.
30
EDP intends to implement the Inovgrid throughout
the mainland Portugal by 2020
31
Inovgrid has been selected among 220 smart grids
projects by Joint Research Centre of the
European Commission (JRC) for cost-benefit
analysis of Smart Grid projects and Eurelectric
as the single case study for testing and
validation of a Business Case assessment
methodology (EPRI).
32
Charging uncontrolled electric vehicles may
exceed the maximum load which would hinder the
sustainability of the electrical system instead
of contributing to its sustainability so it has
to be controlled. O carregamento não controlado
de veículos elétricos pode ultrapassar a carga
máxima o que iria dificultar a sustentabilidade
do sistema elétrico em vez de contribuir para a
sua sustentabilidade pelo que ele tem de ser
controlado, (Inês Trovão, UC, 2011)
33
Smart Grid in home, company, hotel, services,
... Schneider Electric has materials for electric
management that can communicate with smart meters
34
The origin of electricity in Portugal during
2014, sold by EDP Serviço Universal SA.
35
End thank you Obrigado pela vossa atenção
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