Elförsörjning till Elvägar
- Påverkan på energisystemet och miljön
CollERS Webbinarium 1e december 2020
Maria Taljegård Energiteknik Chalmers
Presentationen kommer belysa:
Elbilar och elvägar, en klimatbov?
Hur mycket mer el behöver vi till våra elvägar?
Vart kommer elen ifrån? Vad innebär detta i CO2? När? Rätt mängd el vid rätt tidpunkt och plats.
Design av elnätet
Reflektion: Vart någonstans ligger utmaningen?
2
Elbilar och elvägar, en klimatbov?
Kortsiktigt:
Koldioxidutsläpp från
historiska/dagens elsystem
Långsiktigt:
Framtida elsystem
Nya investeringar som tas för att täcka nytt elbehov – förnyelsebart?
Elsystemet + Transportsystemet måste utvecklas parallellt till 2030
Elbilar och elvägar, en klimatbov?
Transport- och elsystem i förändring
• Hur mycket mer el behöver vi? (energi)
• Har vi rätt mängd el på rätt plats vid rätt tid? (kapacitet, elnätet)
Hur mycket mer el behöver vi till våra elvägar?
Elektrifiering av alla Sveriges vägtransporter: ~ 20-30 TWh/år (+15%-20%) Sveriges huvudvägnät: 16250 km, 38 Gfkm, 10 Mton CO2/år
6
1420 km (10%) 10 Gfkm/år (25%) 3 Mton CO2/år (28%) 6 TWh/år, 1.5 GW
8125 km (50%) 17 Gfkm/år (45%)
18 Mton CO2/år (48%) 11 TWh/år
3000 km (~20%) 12 Gfkm/år (30%)
5.7 Mton CO2/år (33%) 7 TWh/år
Vart ifrån kommer elen?
Modellering av Europas elsystem (ELIN-EPOD, SCOPE)
Kostnadsminimerande linjäroptimering, möta efterfrågan på el och nå klimatmål
7
Tyskland
Vart ifrån kommer elen?
Modellering av Europas elsystem (ELIN-EPOD, SCOPE)
Kostnadsminimerande linjäroptimering, möta efterfrågan på el och nå klimatmål
12/3/2020 8
Sverige
Vad innebär detta i CO2?
9
minskning
Vad innebär detta i CO2?
10
När? Rätt mängd el vid rätt tidpunkt och plats.
11
Alla nationella och Europa vägar Alla stora vägar 18 TWh/år
Elväg ökar topplasten
Skillnader i last vid olika tidpunkter Skillnad på Sverige och Tyskland (utnyttjande av vägen)
12
När? Rätt mängd el vid rätt tidpunkt och plats.
Timme på dygnet
Andel av det dagliga elbehovet ElvägSmart”Dum”
När? Rätt mängd el vid rätt tidpunkt och plats.
Geografiska skillnader i trafik och i effektbehov för en elväg
12/3/2020 13
E6an från söder till norr E6an från söder till norr
Röd – årets maxeffekt
Lila- genomsnittliga effekten
Effekt behov (MW) Effekt behov (MW)
Blå – årets maxeffekt
Röd – Placering av transformatorer
Optimal design av elnätet vid vägen
Optimera storlek och placering av transformatorstationer längs E6an
Kombinationer 14
Årlig kostnad
Totalt
Kablar
Transformator Energi förluster
Liten skillnad i kostnad mellan olika storlekar
Kablar utgör den största andelen av kostnaden
Ej inkluderat anslutning till stamnätet
Optimal design av elnätet vid vägen
Optimera storlek och placering av transformatorstationer längs E6an
Kombinationer 15
Antal transformatorer
Dyrare
Reflektion:
Vart någonstans ligger utmaningen?
Energiutmaning (speciellt i andra Europeiska länder än Sverige) Lokaleffektutmaning – varje väg behöver undersökas separat Samverkan mellan aktörer
Affärsmodeller – risk Snabb uppskalning
16
