Integration der dezentralen Produktion:
Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt IRENE
(Integration regenerativer Energien un...
Agenda
1. Ausgangssituation und Motivation
2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt
3. PICTURE OF THE FUTURE und ei...
Ausgangssituation und Motivation des AÜW
Entwicklung der installierten regenerativen Energien im Gebiet der AllgäuNetz
(Stand: 31.05.13)
Der Zubau der zurückliegen...
… und deren Auswirkung
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Rückspeiseleistung[MW]
2009: 1 Ereignis 2010: 3 Ereignisse 2011: 21 Er...
05. März 2005
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picture of
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- und das
„Streben nach
immer mehr,
immer weiter,
immer höher,
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Tipping Point Key Factors
The production of renewable energy is cheaper than using fossil energy sources
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Preisentwicklung für Batterien und PV-Module
Durch das stetige Sinken der Preise für Batterien und PV-Module werden erneue...
Projekte bei AÜW
Studie
Potentiale
erneuerbarer
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effizienter
Strom-
erzeugung
im Allgäu
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Effiziente
Energie-
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Wasserkraft 57,20%
Nicht erneuerbare
Stromproduktion 39,90%
Erneuerbare Anteile aus
Abfall 1,65%
Wind 0,13%
Biomasse 0,48%...
Erneuerbaren Energien Zubau Deutschland und Schweiz
- In Deutschland werden erneuerbare Energien durch feste Vergütungssät...
Agenda
1. Ausgangssituation und Motivation
2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt
3. PICTURE OF THE FUTURE und ei...
 Ländliche Struktur (Ortskern mit Weilern)
mit abgeschlossenem Gemeindegebiet
 Hoher Anteil an regenerativen Energien bi...
Untersuchungsgebiet
Daten des Untersuchungsgebietes:
 87 Ortsnetzstationen
 32 Elektrofahrzeuge
 3 MW Spitzen- und 0,6 ...
 Solarpotentialanalyse basiert auf
hochauflösenden Luftbildern
 Befliegung des gesamten Allgäuer
Netzgebietes im August ...
Regelung mit unterschiedlichen
Regelstrategien
 Lokale Regelung
 Übergeordnete Regelung
 Einbezug des übergeordneten Tr...
Nutzbare Kapazität des Speichers 138
kWh, Maximalleistung 300 kW
 Speicher dient zur
 Lastspitzenglättung
 Vermeidung v...
Agenda
1. Ausgangssituation und Motivation
2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt
3. PICTURE OF THE FUTURE und ei...
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Bei der Energiewende geht es eigentlich um die Energiezukunft……
05. März 2005
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picture of the future……
SMART METERING
V2G
E-Mobility
G2V
Smart GRID
E-Speicher
Virtiuelle Kraftwerke
hem...
• 93 Prozent der dezentralen Netzanschlüsse (1,3 Mio.) mit einer
Gesamtleistung von 32,4 GWp befinden sich in der Mittel- ...
• Elektro-Mobilität wird künftig ein Bestandteil von Verteilnetzen
• Stationäre Speicher werden bis 2021 zur optimierten E...
• Zunehmende dezentrale Erzeugung und daraus resultierende dynamische Belastung
steigern die Anforderungen an Netzführung ...
• Kurzfristig ist mit einer Veränderung der Kostenwälzungssystematik vom
Arbeits- hin zum Leistungspreis bei Netzentgelten...
Agenda
1. Ausgangssituation und Motivation
2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt
3. PICTURE OF THE FUTURE und ei...
© Dr. Michael Fiedeldey
• Wir sind mitten in einem Paradigmenwechsel und können eine aktive Rolle in einem
künftig Energie...
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Intégration des productions décentralisées: du projet au produit

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Intégration des productions décentralisées: du projet au produit

  1. 1. Integration der dezentralen Produktion: Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt IRENE (Integration regenerativer Energien und Elektomobilität) Dr. Michael Fiedeldey | CTO | Allgäuer Überlandwerk GmbH, Kempten Smart energy | What is the potential of the future? THRID NATIONAL CONFERENCE Domaine des Iles, Siom [VS]
  2. 2. Agenda 1. Ausgangssituation und Motivation 2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt 3. PICTURE OF THE FUTURE und eine Einschätzung künftiger energiepolitischer Rahmenbedingungen und deren Auswirkungen auf die Branche 4. Zusammenfassung und Ausblick
  3. 3. Ausgangssituation und Motivation des AÜW
  4. 4. Entwicklung der installierten regenerativen Energien im Gebiet der AllgäuNetz (Stand: 31.05.13) Der Zubau der zurückliegenden Jahre im Allgäu…… 0 50 100 150 200 250 bis 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 (Mai) installierteLeistung[MW] Zeit [Jahr] installierte Leistung [MW] Zubau inst. Leistung [MW]
  5. 5. … und deren Auswirkung -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 Rückspeiseleistung[MW] 2009: 1 Ereignis 2010: 3 Ereignisse 2011: 21 Ereignisse 2012: 53 Ereignisse Anzahl der Rückspeiseereignisse ins Hochspannungsnetz in den Jahren 2009 - 2012
  6. 6. 05. März 2005 6 picture of the future - und das „Streben nach immer mehr, immer weiter, immer höher, immer schneller“
  7. 7. 7 Tipping Point Key Factors The production of renewable energy is cheaper than using fossil energy sources Cost of storage technologies for electric energy falling E-mobility is a mass product (Average of the last 5 years 38% price decline for solar panels per year in Europe) (Average of the last 5 years 18% price decline for energy storage per year worldwide)
  8. 8. Preisentwicklung für Batterien und PV-Module Durch das stetige Sinken der Preise für Batterien und PV-Module werden erneuerbare Energien immer interessanter für Investoren. 0 100 200 300 400 500 600 700 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 €/kWh Prognose: Preisentwicklung Lithium-Ion Batterie 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 €/kWp PV – Preisentwicklung: Endkundenpreis für Dachanlagen bis 100 kWp Quelle: BSW SolarQuelle: Smart-grids.org
  9. 9. Projekte bei AÜW Studie Potentiale erneuerbarer und effizienter Strom- erzeugung im Allgäu 200 7 Effiziente Energie- versorgung im Alpenraum ------- Ausgleich Erzeugung und Verbrauch. Aufbau eines virtuellen Strom- versorgungs- systems im Allgäu Erste Schritte der Förderung der Elektro- mobilität im Allgäu ------- Akzeptanz- steigerung Segways Pedelecs Elektro- leihfahrrad- system Erforschung, Realisierung der Möglich- keiten der Elektro- mobilität in einer ländlichen Tourismus- region wie dem Allgäu ------- Elektroautos Aufbau einer Ladeinfra- struktur 201 1 Integration Regenerativer ENergien und Elektro- mobilität ------- Untersuchung des Einflusses der E-Mobilität auf das Stromnetz in Wild- poldsried sms & charge ------- Zeit- abhängige Abrechnung von Lade- vorgängen über die Mobilfunk- rechnung. ------- E-Fahrzeug laden per SMS Alpenraum- spezifisch optimierte Nutzung stationärer und mobiler Speicher als Puffer für dezentrale und fluktu- ierende erneuerbare Energien ------- Optimierung PV-Eigen- verbrauch 201 4 Deutschland- weiter Verbund lokaler Energie- versorger erforscht neue Themen der Elektro- mobilität und Smart Home ------- HUB Allgäu Projektbudget gesamt 2,7 Mio. € 3,4 Mio. € 7,5 Mio. € 6,5 Mio. € 1,9 Mio. € 3,0 Mio. €23 Mio. €
  10. 10. Wasserkraft 57,20% Nicht erneuerbare Stromproduktion 39,90% Erneuerbare Anteile aus Abfall 1,65% Wind 0,13% Biomasse 0,48% Sonne 0,49% Biogase aus Abwasserreinigung 0,20% Neue, erneuerbare Energien 2,95% Netto – Elektrizitätsproduktion 2012 Energiestrategie 2050 - Ausstieg Atomenergie - Ausbau Wasserkraft und andere erneuerbare Energien durch KEV - Steigerung der Energieeffizienz - Kostendeckel für Geothermie, Windenergie, Biomasse und Wasserkraft sollen wegfallen Energiemix Schweiz– aktuell und zukünftig Quelle: AEE
  11. 11. Erneuerbaren Energien Zubau Deutschland und Schweiz - In Deutschland werden erneuerbare Energien durch feste Vergütungssätze gefördert, was einen Ausbauboom mit exponentielle Zuwächsen zur Folge hatte. - Der Kostendeckel für die KEV hat in den zurückliegenden Jahren für stetigen und steuerbaren Zubau geführt. - Die geplanten Änderungen im KEV könnten zu ähnliche Zuwächse führen. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 StromproduktionGWh Entwicklung Stromproduktion aus neuen, erneuerbaren Energien (ohne Wasserkraft): 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 StromproduktionGWh 20% der Inlanderzeugung 3% der Inlanderzeugung Quelle: BMWi Quelle: AEE
  12. 12. Agenda 1. Ausgangssituation und Motivation 2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt 3. PICTURE OF THE FUTURE und eine Einschätzung künftiger energiepolitischer Rahmenbedingungen und deren Auswirkungen auf die Branche 4. Zusammenfassung und Ausblick
  13. 13.  Ländliche Struktur (Ortskern mit Weilern) mit abgeschlossenem Gemeindegebiet  Hoher Anteil an regenerativen Energien bildet bereits heute ein bundesweites Szenario 2020 ab  Erneuerbare Energien haben in der Bevölkerung einen hohen Stellenwert Schwerpunktregion des AÜW Smart Grid Show Rooms Fakten zu Projektstart (2011):  Zählpunkte: ≈ 1.400  Installierte EEG Leistung: ≈ 6.600 kW  Verbrauchte Arbeit: ≈ 6,2 MWh/a  Erzeugte Arbeit: ≈ 12 MWh/a Fakten heute:  Zählpunkte: ≈ 1.400  Installierte EEG Leistung: ≈ 8.175 kW  Verbrauchte Arbeit: ≈ 6,6 MWh/a  Erzeugte Arbeit: ≈ 15,7 MWh/a
  14. 14. Untersuchungsgebiet Daten des Untersuchungsgebietes:  87 Ortsnetzstationen  32 Elektrofahrzeuge  3 MW Spitzen- und 0,6 MW Minimalverbrauch  6 MW PV, 2 MW Wind, 1 MW Biogas Messpunkte an jeder Station Gegenüberstellung gemessener und gerechneter Lastfluss Unser Weg zum Smart Grid „Messung bringt Licht ins Dunkel“
  15. 15.  Solarpotentialanalyse basiert auf hochauflösenden Luftbildern  Befliegung des gesamten Allgäuer Netzgebietes im August 2012  Vorteile für die aktive Netzplanung  Ermöglicht exakte Bezifferung des maximal zu erwartenden Zubaus  Verbessert die Kenntnisse über Gleichzeitigkeit von Einspeisung und Verbrauch Unser Weg zum Smart Grid „Solarpotentialanalyse zeigt das Maximum“
  16. 16. Regelung mit unterschiedlichen Regelstrategien  Lokale Regelung  Übergeordnete Regelung  Einbezug des übergeordneten Trafos möglich  Kombination der Strategien Unser Weg zum Smart Grid „Regelbare Ortsnetztransformatoren gleichen ursachennah aus“
  17. 17. Nutzbare Kapazität des Speichers 138 kWh, Maximalleistung 300 kW  Speicher dient zur  Lastspitzenglättung  Vermeidung von Rückspeisung in die Mittelspannung  Spannungsregelung durch Blindleistung  Belastungsversuche im Niederspannungsnetz Unser Weg zum Smart Grid Energiespeicher zur Glättung und Rückspeisungsreduktion
  18. 18. Agenda 1. Ausgangssituation und Motivation 2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt 3. PICTURE OF THE FUTURE und eine Einschätzung künftiger energiepolitischer Rahmenbedingungen und deren Auswirkungen auf die Branche 4. Zusammenfassung und Ausblick
  19. 19. 19 Bei der Energiewende geht es eigentlich um die Energiezukunft……
  20. 20. 05. März 2005 20 picture of the future…… SMART METERING V2G E-Mobility G2V Smart GRID E-Speicher Virtiuelle Kraftwerke hems home automatistion Dezentrale Erzeugung POWER TO GAS Internet der Energie Smart Home
  21. 21. • 93 Prozent der dezentralen Netzanschlüsse (1,3 Mio.) mit einer Gesamtleistung von 32,4 GWp befinden sich in der Mittel- und Niederspannungsebene • Kontinuierlicher Ausbau der erneuerbaren Energien wird - unabhängig der EEG Förderung - besonders bei hoher Eigennutzung immer lukrativer • Die Netzaus- und Umbaukosten für die Integration eines installierten kWp haben sich durchschnittlich von 30 € in 2003 auf heute 90 € verdreifacht (Werte AÜW), weiterer Anstieg ist bereits sichtbar • Aus veröffentlichten Studien der DENA und des BDEW wird sichtbar, dass der Investitionsbedarf für zukünftigen Ausbau in den Verteilnetzen je nach Ausbaugrad auf 10 - 23 Mrd. € zu beziffern ist Deutliche Reduzierung der Kosten zur Anpassung der Netze an die neuen Infrastrukturaufgaben ist somit ein dringliches Thema Annahmen im Umfeld Netz und Regulierung
  22. 22. • Elektro-Mobilität wird künftig ein Bestandteil von Verteilnetzen • Stationäre Speicher werden bis 2021 zur optimierten Eigenbedarfsnutzung eingesetzt und dann exponentielle Zuwächse im Zubau erfahren Annahmen im Umfeld Netz und Regulierung Heutige Verteilnetze sind zur Integration von 1 Mio. Fahrzeuge (Szenario 2020) ohne zusätzliche Ertüchtigung nutzbar. E-Mobilität wird kurzfristig keinen Beitrag zur Systemstabilität in Form von Regelenergie leisten. Marktmodell und technische Restriktionen sorgen hierfür. Nach Wegfall der deutschen EEG-Vergütung in 2021 wird die Zuwachsentwicklung im wesentlichen durch die dann erzielbaren Direktvermarktungserlöse bestimmt.
  23. 23. • Zunehmende dezentrale Erzeugung und daraus resultierende dynamische Belastung steigern die Anforderungen an Netzführung und die Stabilitätsvorsorge • Aktueller energiewirtschaftlicher und regulatorischer Rahmen bremsen die Entwicklung und Einsatz von Smart Grid Technologien im Praxisumfeld • Im Gegensatz zum „Regelausbau“ kann ein „smartes Netz“ jedoch mit deutlich weniger Investitionen (CAPEX) realisiert und betrieben werden • Die „Intelligenz“ erfordert jedoch neue Kommunikations- und Informationstechnik und verursacht initial höhere operative Kosten, die den Effizienzvorgaben der Anreizregulierung unterliegen Systemstabilität bedarf einer verursachungsgerechten Aufgaben- verlagerung in Richtung der Verteilnetze, deren Systemarchitektur erfordert künftig komplexe Regelungs- und Steuerungsprozesse. Der Ausbau von Smart Grids ist bereits heute volkswirtschaftlich sinnvoll und bereitet die Verteilnetze auf künftige regulative Bedingungen vor. Weiterentwicklung der Anreizregulierung in Richtung Smart Grid ist zu erwarten. Annahmen im Umfeld Netz und Regulierung
  24. 24. • Kurzfristig ist mit einer Veränderung der Kostenwälzungssystematik vom Arbeits- hin zum Leistungspreis bei Netzentgelten im PuG-Segment zu rechnen • Nach Beendigung der zweiten Regulierungsperiode (2018) wird das heutige System erneut auf den Prüfstand gestellt • Praxis der Energieregulierungen zeigt, dass anreizorientierte Regulierungen (Yardstick Competition etc.) überwiegend Anwendung finden. Eine Differenzierung zwischen CAPEX und OPEX innerhalb der Festlegung von Erlösübergrenzen erfolgt vielleicht nicht mehr „Wir benötigen künftig Verteilnetztechnik, die erheblich flexibler eingesetzt werden kann, um den Paradigmenwechsel hin zu einem dezentralen Energiesystem umzusetzen.“ Annahmen im Umfeld Netz und Regulierung
  25. 25. Agenda 1. Ausgangssituation und Motivation 2. IRENE- Erfahrung aus einem Forschungsprojekt 3. PICTURE OF THE FUTURE und eine Einschätzung künftiger energiepolitischer Rahmenbedingungen und deren Auswirkungen auf die Branche 4. Zusammenfassung und Ausblick
  26. 26. © Dr. Michael Fiedeldey • Wir sind mitten in einem Paradigmenwechsel und können eine aktive Rolle in einem künftig Energiesystem einnehmen. • Erneuerung elektrischer Verteilnetze eröffnet künftig viele Möglichkeiten für Innovationen „vom der Energieversorgung hin zur Systemdienstleistung“, die in den Vordergrund rücken wird! • Klassische Wertschöpfungsketten wie Erzeugung, Netze und Vertrieb werden um neue Geschäftsmodelle erweitert oder gar weichen. • Verteilnetze entwickeln sich in Richtung eines aktiven Web-basierten Energie- Internets. • Moderne IKT trägt wesentlich zur Steigerung der Energieeffizienz und -einsparung bei und ist somit auch ein wesentlicher Beitrag zum Erreichen der Klimaschutzziele. • Elektro-Mobilität wird künftig ein Bestandteil des künftigen Energieversorgungssystems. • Die sehr langen Investitionszyklen der Energiewirtschaft erfordern bereits heute Entscheidungen für die gänzlich veränderten Strukturen von morgen. • Smart Grid ist ein Lösungsansatz neben einer Vielzahl von Bausteinen für die Ausgestaltung künftiger Energiesysteme Zusammenfassung

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