11/11/2012 1

2 Энергоресурсы будущего и интеллектуальные сети Марк Буалло Жак Орвиллер 12 мая 2010 г. Санкт-Петербург 12 мая 2010 г.

Содержание 1. Общая презентация компаний EDF и ERDF 2. Энергетические сценарии и цели 3. Уже задействованный процесс изменений в рамках поставленных целей ЕС « » 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 11/11/2012 3

1. Общая презентация компаний EDF и ERDF 11/11/2012 4

Группа EDF в нескольких показателях 1-ый производитель атомной энергии в мире 1-ая электроэнергетическая компания в Европе 1-ый производитель возобновляемых видов энергии в Европе 1-ый инвестор во Франции Энергетическая компания с самым низким уровнем эмиссий CO 2 Ключевые показатели 38,5 млн. клиентов в мире и в Европе, в т.ч. 28,3 млн. во Франции Установленная мощность 127 ГВт в мире Выработка 610 ТВт.ч в мире, в т.ч. 598 ТВт.ч в Европе 25 млрд. de м 3 газа, транспортируемого в Европе штатных работников в мире Группа EDF Moyenne USA /11/ Эмиссии CO 2 г/кВт.ч EDF Франция EDF Европа В среднем по ЕС В среднем по США

Подача электроэнергии по передающим и распределительным сетям во Франции RTE Km линий высокого и сверхвысокого напряжения 44 трансграничных линий ERDF км линий среднего напряжения км линий низкого напряжения 39% подземных электро- распределительных сетей Передача электроэнергии обеспечивается RTE EDF Transport 100 %-ная дочка ЕDF c 2005 г. Оператор французской передающей сети, крупнейшей в Европе Распределение электроэнергии обеспечивается 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 обеспечения равноправного и недискриминационного доступа к сети всех поставщиков под контролем CRE * * Комиссия по регулированию энергии 1 - Groupe EDF 11/11/2012 6

7 Акционерное общество ERDF SA обслуживаемых муниципалитетов, т.е. 95% французской сети концессионных договоров клиентов (в т.ч домашних потребителей) 2200 трансформаторных подстанций ВН/СН км распределительных сетей трансформаторов СН/НН служащих (ETP). Акционерное общество по французскому праву. 100%-ная дочка акционерного общества EDF SA Оператор распределительных сетей по континентальной Франции Торговый оборот: млн. EBITDA : 2145 млн. Чистый результат : - 22 млн. Капзатраты : 2313 млн. Всего поток: 345,4 ТВт.ч EBITDA – Прибыль до налогов, процентов и амортизации

2. Энергетические сценарии и цели Концепция города 2050 года с перспективой экологически долговременного развития и баланс предложения и спроса на электоэнергию, увязывающийся с прогнозами Международного энергетического агентства. 11/11/2012 8

28 April 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. Оригинальный сценарий, предполагающий переломы, но остающийся прагматичным и реалистичным. Каким будет город в 2050 г.? (изоляция и отопление зданий, распределенная энергия, транспорт) Какой энергетический микс в 2050 г. для реализации «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 применения электроэнергии 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.

11/11/ Обобщение основных результатов сценария Выработка Потребление Жилой сектор Сектор услуг Эмиссии Потребление Транспорт 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 CO2 в 2050 г. не превышают 20 млн.т в электроэнергетике (составляющего примерно 50% сегодняшнего объема эмиссий на кВт.ч). Сценарий «устойчивого Гренеля» или «Гренеля экологии» представляет собой сценарий реализации «фактора 4» : суммарный объем эмиссий по стране сокращается с 412 млн.т в 2006 г. до 100 млн.т в 2050 г. 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 зданий сокращаются на 40% (модернизация/ изоляция), 25% домов и 75% сектора услуг оборудованы фотовольтаическими установками, 30% солнечными коллекторами для горячего водоснабжения.. Электромобили и подзаряжаемые гибридные автомобили (VHR) идут на взлет, начиная с 2020 г. и достигают доли соответственно от 15 до 20% и от 35 до 40% на рынке легковых автомобилей в 2050 г., что равноценно потреблению от 70 до 100 ТВт.ч на этот момент. Железнодорожный транспорт достигает 30 ТВт.ч за счет главным образом пассажирских перевозок.

11/11/ 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 электроэнергии во Франции приходится на долю ВИЭ 1. Ядерная энергетика остается преобладающей. ТЭС на ископаемом топливе теряют конкурентоспособность по отношению к АЭС с момента установления платы за выбросы CO 2, и выпадают из энергетического ландшафта, за исключением работы в кратковременном полубазовом режиме ГЭС 10% Ветер 9 % ФВ % 6 Прочие ВИЭ(биомасса, геотермальная энергия, морская энергия) 3% АЭС 65% ТЭС 7% ВИЭ 28%

11/11/ ТВт.ч «спорадической» выработки, требующие наличия соответствующих регулировочных механизмов и вклада всех участников С 2020 г. необходимо, чтобы все участники внесли свой вклад в решения : Производители возобновляемых 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. GB Demand (2006) Demand net of wind, nuclear and spinning reserve 2-недельный период в декабре Суточный период Выходные Под красной линией – поставка превышает спрос М Вт Note: Assumes sufficient wind capacity to meet c32% of электроэнергия from renewables, 10ГВт nuclear and a small amount of spinning reserve Воздействие 32% ветровой энергии на систему GB (в зимний пик) 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

3. Уже задействованный процесс изменений в рамках поставленных целей ЕС « » 11/11/ %-ное снижение выбросов C0 2 : Рынок CO 2 20%-ная доля ВИЭ в энергопотреблении в 2020 г. (23% для Франции, что предполагает около 30% для электроэнергии). 20%-ное увеличение энергоэффективности : новые коммерческие предложения, энергетические сертификаты.

Развитие возобновляемых источников энергии, присоединенных к распределительной сети 11/11/ Очень сильный рост, поощряемый весьма стимулирующими покупными тарифами, в результате чего перед сетевым оператором возникают: - новые технические проблемы (в частности, связанные с устойчивостью напряжения) - управленческие проблемы (поток новых запросов, в частности касающихся фотовольтаических установок) Динамика суммарной присоединенной мощности (МВт) Биогаз, биомасса, децентр., ТЭС Когенерация Отходы хозяйственные и приравненные Ветровые энергоустановки ГЭС Фотовольтаические установки

15 Электромобили или подзаряжаемые гибридные автомобили: Цели государства и воздействие на сети Розетка на дому, на месте работы Улица / паркинг – Нормальная зарядка Улица/паркинг- Быстрая зарядка Всего В тыс. единиц Прогнозирование количества пунктов зарядки Прогнозирование парка ЭМ-ПГА Энергопотребление: +1% Пиковая мощность: +10% Полная подзарядка электромобиля эквивалентна потребляемой мощности за 10 часов (3 кВт)водонагревателя за 1 час (30 кВт)здания за 3 минуты (0,6 МВт) квартала Национальная доля по потребляемой мощности во много превышвает долю по энергии Затраты на присоединение и усиление сетей весьма значительно увеличиваются с мощностью пунктов зарядки. Мобильность снижает экономическую эффективность инфраструктуры 11/11/2012

4. К сетям с повышенным уровнем интеллекта для того, чтобы ответить на усугубляющуюся сложность 11/11/

28 April Если электроэнергия - ключ для ограничения эмиссий CО 2, интеллектуальные сети являются ключом для управления электрической системой Более сложная система: Увеличивает число областей применения электроэнерии при потреблении менее 1 кВт.ч на каждую из них Изменяющиеся направления потоков мощности Изменение поведения потребителей Революция, ставшая возможной в результате революции в сфере информационных технологий. Так как сетевые компоненты имеют очень длительный срок службы, через лет сеть будет в значительной степени основана на уже установленных линиях и трансформаторах: перемены придут от новых ИТ- инструментов мониторинга системы Операторы распределительных сетей станут локальными оптимизаторами: они будут играть важную роль в обеспечении безопасности работы систем локального уровня и упрощении реализации энергетической политики на локальном уровне. Интеллектуальная сеть будет требовать умного регулирования.

28 April 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) Реализация энергетической политики на локальном уровне: региональное/локальное энергетическое планирование, микро-сети Оптимизированная эксплуатация системы: ремонт, сокращение простоев, дистанционное управление Потребность в повышении уровня эффективности операторов 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

4.1. Интеллектуальная система учета : проект Linky 11/11/

11/11/ Проект Linky - интеллектуальная система учета ERDF Элементы измерения объемов, предусматриваемые к размещению во Франции ( ) 35 млн. счетчиков за 5 лет счетчиков в день концентраторов за 5 лет 500 концентраторов в день Элементы измерения объемов для пилотного проекта(2010) счетчиков за 6 месяцев счетчиков в день концентраторов за 6 месяцев 50 концентраторов в день Главные цели проекта AMM в соответствии с определением французского регулятора АММ – Автоматизированное управление учетом электропотребления Облегчить освоение розничного рынка Повысить эффективность операторов распредсетей Усовершенствовать регулирование спросом Повысить уровень удовлетворенности потребителей Клиенты Поставщики Распределитель Счетчики Сеть ЛВС (CPL) Сеть ГВС (GPRS) Центральная система (диспетчерск.) Концентратор

11/11/ Общая архитектура системы Linky 3-уровневая архитектура с 2 режимами связи: Счетчик Конечный потреб. Производ.

4.2. Текущие разработки: инфраструктура Linky для обслуживания сети 11/11/

К сетям с повышенным уровнем интеллекта... 11/11/2012 Используя данные системы Linky и телекоммуникационную инфраструктуру в настоящее время ведется разработка многочисленных мер по модернизации управления сетью. 2. Оперативное управление сетью среднего напряжения Содействие обнаружению повреждений, выявление отсутствия напряжения на фазе и пр. 1.Обновление и обогощение Географической информационной системы знание этапа присоединения, выявление структурных изменений, автоматическая привязка новых пользователей и пр. Детектор повреждений КонцентраторЦентральный блок АММ Хаб направляет сообщения соответствующему центру ГИС Концен- тратор Счетчик АММ

К сетям с повышенным уровнем интеллекта... 11/11/2012 Используя данные системы Linky и телекоммуникационную инфраструктуру в настоящее время ведется разработка многочисленных мер по модернизации управления сетью 4. Развитие сети Уравновешивание фаз, знание нагрузок и остающихся запасов, оптимизация инвестиций 3. Мониторинг сети низкого напряжения Выявление повреждений в реальном времени (разграничение до/после счетчика) 5. Управление сбросами мощности Направление тарифных сигналов клиентам для снижения нагрузки в часы-пик и пр. 6. Отслеживание качества обслуживания - статистика Частота и продолжительность перебоев, соблюдение законодательных и договорных обязательств 7. Использование телекоммуникационной инфраструктуры для отслеживания состояния оборудования и планово- предупредительного ремонта Характеристики узла