NICE GRID - Test für die Zukunft

Transkript

1 NICE GRID - Test für die Zukunft Matthias Muscholl, ALSTOM Grid VDE-Kongress - Smart Cities

2 Nice Grid, Carros, Südfrankreich Carros hat Einwohner und umfaßt das größte Industriegebiet des Départements Département Alpes-Maritimes ist eine elektrische «Halbinsel», versorgt durch eine einzige 400 kv Übertragungsleitung 1,8 MWp an installierter PV Leistung 88 MS/NS Transformatoren 20 MW Spitzenlast 400 kv line MARSEILLE TOULON CARROS NICE CARROS Gewerbegebiet gemischte Wohnviertel

3 Nice Grid, Carros, Südfrankreich Carros hat Einwohner und umfaßt das größte Industriegebiet des Départements Département Alpes-Maritimes ist eine elektrische «Halbinsel», versorgt durch eine einzige 400 kv Übertragungsleitung 1,8 MWp an installierter PV Leistung 88 MS/NS Transformatoren 20 MW Spitzenlast 400 kv line MARSEILLE TOULON CARROS NICE Use cases Verbesserung der PV Integration in einem Verteilnetz Test von 3,5 MW Demand Response Test eines Inselbetriebs auf Niederspannungsebene für beschränkte Zeit Einbindung des Endverbrauchers als Prosumer

4 Nice Grid Use Cases auf der Karte PV Zonen 550 SM - Kunden 150 kwp Solar Prosumer: 2600 SM - Kunden ca. 10 Industriekunden > 7,7 MWpeak Inselbetrieb 12 Gewerbekunden 420 kwp Solar Batterien Cailletiers Pesquier Colombie Rosemarines Lou Souleou Plaine 1 Docks Trachel

5 Verfügbaren Flexibilitäten im Netz Stromlieferant (Aggregator) Netzbetreiber 1 MW, Mittelspannung Gesteuerte Stromheitzung Eigenbestimmtes Stromsparen + SMS 33 kw, Niederspannung + Industriekunden + Regelbarer Ortsnetztrafo 4 kw, Niederspannung 5

6 Air coditioning Cooling Charging Ziele ausgewählter Marktteilnehmer im liberalisiserten Energiemarkt VPP 1 VPP 2 Kritik: Betrieb verteilter Kraftwerke kann Netzengpässe verschärfen oder erst hervorrufen Standorte Liberalisierter Energiemarkt: - VNB & ÜNB Sicherer Netzbetrieb, Versorgungsqualität - Stromanbieter Kundenkontakt, Marktteilnehmer - Aggregators Vermarktung von Flexibilitäten - Endkunden Besitzen dezentrale Erzeugung / flexible Lasten, Suchen günstigsten Anbieter Der liberalisierte Energiemarkt funktioniert für engpassarme Netze Flexible Lasten Eingriff von Netzanbietern notwendig VPP: Verteilte Kraftwerke 6

7 Beispiel eines durch VPP verursachten Netzengpässes Redispatch des ÜNB zur abendlichen Höchstlast von 18-20h zur Entlastung der 400 kv Übertragungsleitung nach Carros Demand Response wird lokal ausgelöst. Zum Ende des DR Events verursacht die gleichzeitige Zuschaltung der Verbraucher eine Überlast im Verteilnetz => Konzept in Nice Grid: Einführung von Lokalitäten (Netzsegmenten) an denen Flexibilitätsreserve vom ÜNB und VNB eingekauft werden Lokalitäten haben Restriktionen Lokalitäten fragen Flexibilitäten nach Lokalitäten werden von den Netzbetreibern publiziert Lokalitäten stehen zueinander in Konkurenz High PV production does not permit for load decrease. Locational Constraints Locational Power Request 7 The DSO detects a risk of transformer overload after a TSO DR event. TSO requests load decrease to reduce peak load. DSO requests load increase to reduce tomorrow's risk of PV disconnection.

8 Einordnung in das Ampelkonzept für den Netzbetrieb Netzzustand Funktion Nutzung Gefährdung und/oder Störung eines sicheren Netzbetriebs Wahrung der Versorgungssicherheit Netzdominiert ohne vertragliche Grundlage Störung eines sicheren Netzbetriebs prognostiziert Vermeidung volkswirtschaftlich ineffizienten Netzausbaus Netzorientiert auf Grundlage vertraglicher Vereinbarung en Nice Grid: - Flexibilitätsmarkt - rekonfigurierbare Lokalitäten - vortägiger Einkaufsprozess - untertägiger Abrufprozess In Sollbereichen befindliches Netz Ausgleich von Systemweiten Ungleichgewichten Marktorientiert auf Grundlage vertraglicher Vereinbarung en Quelle: VKU, Risch, Ausgestaltung Ampelkonzept Netzbetrieb, 07/2014 8

9 Stand der Arbeiten Anwerben von Kunden Sommer o Variabler Stromtarif (Nebentarif) um die Mittagszeit (2013) o Steuerung der Warmwasseraufbereitung (2014) und der Batterien (2015) Winter o Gesteuerte Heitzung (2014) o Eigenbestimmtes Stromsparen (2014) o Abschaltbare gewerbliche Lasten (2014) o Änderungen im Produktionsprozess (Industrie) (2015) Informationstechnologie Netzwork Energy Manager als Marktplattform für Flexibilitäten; Bedarfsvorhersage, Einkauf (ÜNB und VNB); Optimierung und Einsatz (2013) Anbindung von VPP Systemen konkurierender Aggregatoren (2014) Steuerung der Flexibilitäten durch Smart Metering (2013) oder Home Energy Manager (2015) 9

10 Erste Ergebnisse: Herausforderungen und Erfolge Anwerben von Kunden Für Haushalte aufwendig (ca. 250 Kunden = 10% der geeigneten Haushalte) Industriekunden möglich wenn Teil der betrieblichen Nachhaltigkeitsstrategie Installation von Technik Smart Meter: 95% der versorgten Haushalte -> Warmwasseraufbereitung 2,5 kw an Flexibilität Ferngesteuerte Schaltung von Heitzgeräten: Stabilität von jungen Unternehmen Kunde wünscht keine Komforteinbußen 0,3 kw Eigenbestimmtes Stromsparen: SMS Durchschnitt 0,5 kw bis zu 2 kw Industrielle Lasten: keine Bereitschaft zum fiktiven Testen (warmer Winter) Stromanschluß im Unternehmen (Aufwand zur Verbrauchsmessung) Batterien: hoher administrativer Aufwand zur Abdeckung des Betreiberrisikos Informationstechnologie Netzwork Energy Manager stabil und operativ Anforderungen an die IT Sicherheit sorgte für Verzögerungen in der Systemintegration bei den Aggregatoren 10

11 Nice Grid Projekt ( ) Tier 1 Participants Participants R&D and University Financing and subsidies entities 11

12 Contact : contact@nicegrid.fr matthias.muscholl@alstom.com Web sites :

13 VNB ÜNB Administrator Administration Tools Logging Network Energy Manager GUI /Dashboards Reduce Power Demand UC Manage PV UC Islanding UC PV Forecast Tool Load From ARMINES Forecast Tool SM Network Topology, Anonymous Customers Data (PRM, etc.). GIS (VNB) Auditability... Optimisation Case Manager Market Transaction Manager Power Flow Data model Manager Registration Time series Manager Settlement Metering Database (Linky, SME/SMI) XMPP/ENTSO-E XMPP/ENTSO-E XMPP/ENTSO-E Aggregatoren Network Battery Aggregator IS Industry Aggregator IS Residential Aggregator IS XMPP OpenADR 2.0b 13