Zertifizierung von Netzanschlusseigenschaften

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1 Zertifizierung von Netzanschlusseigenschaften

2 Agenda Kurz Vorstellung Referent und M.O.E. GmbH Problemstellung Lösungsvorschlag Mehrwert durch Zertifizierung Herausforderungen in der Zukunft

3 Jochen Möller Elektro Ingenieur, Diplomarbeit: Development of the first digital flicker meter for Wind Turbines Start 1993 bei WINDTEST Kaiser- Wilhelm-Koog, Power Quality und Power Performance Seit: 1994 tätig und seit 1997 Obmann FGW FA EE Prüfung, Simulation und Zertifizierung von DEA Technischer Leiter bei WINDTEST KWK bis 2009 Seit 2009 Gesellschafter und Geschäftsführer bei M.O.E. Seit 2012 Gesellschafter M.P.E. Seit 2016 Mitglied FNN neue TAR

4 Vorstellung M.O.E. - Allgemeines >80 Mitarbeiter 3 Standorte: Itzehoe, Hamburg, Kiel, Akkreditierte Zertifizierungsstelle nach DIN EN ISO/IEC Akkreditiertes Messinstitut nach DIN EN ISO/IEC Akkreditierte Inspektionsstelle nach DIN EN ISO/IEC

5 Vorstellung M.O.E. - Dienstleistungen Anlagenzertifizierung / EZA-Konformitätserklärungen für: Wind, PV, VKM, Speicher & Wasserkraft > 1000 >2 GW/a Einheiten- und Komponentenzertifizierung > 150 EZE Typen Schutzprüfungen an EZE sowie NVP > 3500 Elek. Eigenschaften z.b. Oberschwingungsmessungen > 50 Akustische Messungen (Emission und Immission) >100 Last- und Leistungsmessungen

6 Vorstellung M.O.E. - Dienstleistungen Prüfungen (WKP, ZOI, Abnahme vor Gewährleistungsende, Rotorblattinspektion, DGUV V3, SDL) > 100 Auditierung von IT Security Management System ISO/IEC BeNetzA Zulassung Forschungsprojekte > 3 Seminare, Workshops und Vorträge

7 M.O.E. & M.P.E. internationale Referenzen

8 Agenda Kurz Vorstellung Referent und M.O.E. GmbH Problemstellung Lösungsvorschlag Mehrwert durch Zertifizierung Herausforderungen in der Zukunft

9 1. Phase Erste EE Installation SA Energy Storage 2017

10 2. Phase EE ist ein Nischenmarkt SA Energy Storage 2017

11 3. Phase EE ist eine wichtige Quelle der Stromversorgung Flexible Kraftwerke SA Energy Storage 2017

12 4. Phase EE ist die dominierende Elek. Energie Quelle Reduzierte Flexible Leistung durch Einsatz von Speicher Stabilitätsgrenze z.z. abhängig von den rotierenden Massen

13 5 Phase EE ist die einzige Elektrische Energie Quelle

14 Wirkleistungsabgabe bei Überund Unterfrequenz Source: E.ON Netz report of the fault; state

15 Quelle 50hertz Schiller, Salzmann, Plischke, Hauschild, Heusel MOE: SDL Wind Jochen Möller No. 15

16 Agenda Kurz Vorstellung Referent und M.O.E. GmbH Problemstellung Lösungsvorschlag Mehrwert durch Zertifizierung Herausforderungen in der Zukunft

17 Herausforderung des Systemwandels Definition geeigneter Netzanschlussregeln Lokale Netzauswirkungen/lokale Netzverstärkung Operationelle Planung der Fahrweisen (Wind-/Solarstrahlungsvorhersage) Übertragungsnetze verstärken Systemdienstleistungen/Reserve Leistung Nutzung von Kurzzeitspeicher für Systemdienstleistung Flexibel konventionelle Kraftwerke Regelbare Lasten Einführung von Speicher mit mittlere Laufzeit für Spitzenlastzeiten Stabilitätsprobleme (Nicht Synchrone Generatoren) Einführung von Langzeitspeicher zur Kompensation der saisonalen Fluktuation von Wind, Sonne und Last Phase 1 Phase 5 100% EE Moeller & Poeller Engineering GmbH

18 Spannungsebene Einordnung der deutschen TAR Zeitlimit Umsetzung NC RfG TAR Höchstspannung (4130) TAR HS (4120) Version NC RfG konform TAR MS (4110) TAR NS (4105)

19 Überblick Auf 250 Seiten beschreibt die VDE-AR-N 4110 die Anforderung und das grundsätzliches Nachweisverfahren. vorgestellte Stand ist fast final Einspruchsberatung war Ende Februar Kommentare sind bearbeitet worden und 168 Einsprüche gegen die Kommentarbehandlung Anwendungsbereich >1 bis <60 kv NC RfG konform BDEW MSR 2008 inkl. der 4. Ergänzung wird durch die VDE 4110 abgelöst Umfasst Verbraucher wie Erzeuger, Speicher und Ladesäulen

20 Grundsätzliche Nachweisführung Start Planungsphase Inbetriebnahme Überwachung Einheitenzertifikat ( Voraussetzung ) Anlagenzertifikat (1. Nachweisstufe ) Konformitätserklärung ( 6 Monate nach IB 2. Nachweisstufe ) Monitoring und Wiederkehrende Prüfungen

21 Prototypen Einheitenzertifikat IB erster Prototyp Erstellung Anlagenzertifikat und Konformitätserklärung Max. 2 Jahre Max. 1 Jahre IB weiterer EZE dieses Typs ebenfalls Prototypenstatus z.b

22 Alle DEA müssen nachweislich die Anforderungen einhalten Anlagenzertifikate werden für alle Erzeugungsanlagen und Speicher mit Anschluss am Mittelspannungsnetz sowie Einheitenzertifikate gefordert. Komponentenzertifikate mindestens für EZA-Regler; aktive statische Kompensationseinrichtungen (FACTs, SVCs, Statcom). Spannungsregler der Erzeugungseinheiten Typ 1; Schutzeinrichtungen (z. B. zwischengelagerter Entkupplungsschutz)

23 Anlagenzertifizierung Anlagenzertifikat A: Standard-Anlagenzertifikat Anlagenzertifikat B: vereinfachtes Anlagenzertifikat (nur bei Anschlüssen von Erzeugungsanlagen zwischen 135 kw und 950 kw an Mittelspannungsnetze) Anlagenzertifikat C: Anlagenzertifikat für Einzelnachweise

24 Blindleistungsanforderung 1,10 U/U c Wirkleistungsreduktion zugunsten der Blindleistungsanforderung zulässig 1,075 0,95 0,95 cos(j) 1,075 0,90 untererregt übererregt BDEW BDEW

25 Neue Anforderungen RoCoF (Unempflindlichkeit gegenüber schneller Frequenzänderungen) RoCoF = df dt f Reduktion der rotierenden Massen RoCoF~ 1 Trägheit (inertia) HFRT bis 125 % Uc (150 ms) danach 120% Uc (5 s)

26 EZA Modelle Der Netzbetreiber ist berechtigt, rechnerlauffähige validierte Simulationsmodelle der Erzeugungsanlage (EZA-Modell) vom Anlagenbetreiber zu verlangen Diese können im Rahmen der Anlagenzertifizierung erstellt und validiert an den Betreiber übergeben werden Hintergrund: Berechnung von Systemstudien mit einem hohen Anteil von dezentralen Erzeugungsanlagen

27 Betriebsphase Alle 4 Jahre folgende Unterlagen: Aktueller Netzbetreiberabfragebogen Schutzprüfprotokolle Funktionsprüfung Hilfsenergie der Übergabestation Regelung P und Q SDL-Relevanten Einstellprotokoll EZE

28 Agenda Kurz Vorstellung Referent und M.O.E. GmbH Problemstellung Lösungsvorschlag Mehrwert durch Zertifizierung Herausforderungen in der Zukunft

29 Zertifizierungsprozess in Deutschland Start Planungsphase Inbetriebnahme Überwachung Einheitenzertifikat ( Voraussetzung ) Anlagenzertifikat (1. Nachweisstufe ) Konformitätserklärung ( 6 Monate nach IB 2. Nachweisstufe ) Monitoring und Wiederkehrende Prüfungen Projekte die ohne Nachbesserung bestanden hätten: 0 % 20% 15 %?

30 Gründe für die Zertifizierung in Deutschland Wenige technisch ähnliche Erzeugungsanlagen Übergang zur dezentralen Erzeugung (Energiewende) Große Anzahl von dezentralen Erzeugern Diverse technische Besonderheiten

31 Gründe für die Zertifizierung in Deutschland Starke Entflechtung der Netzbetreiber in Deutschland Verteilnetzbetreiber Übertragungsnetzbetreiber Bundesländer Städte Ca. 900 bis 1000 Netzbetreiber in Deutschland

32 Gründe für die Zertifizierung in Deutschland Vergleich: Konzentration der technischen Expertise Bei den Netzbetreibern Bei Zertifizierungsstellen Ungefähr 900 Netzbetreiber benötigen jeweils ca Mitarbeiter Ungefähr 15 Zertifizierungsstellen benötigen jeweils ca. 20 Mitarbeiter Ungefähr Experten erforderlich Ungefähr 300 Experten erforderlich Konzentration beim Netzbetreiber: 1. Volkswirtschaftlich teuer 2. Nationale Harmonisierung der Anforderungen und Bewertungsmethoden kaum möglich

33 Zertifizierungsstelle DIN EN ISO/IEC Deutsche Akkreditierungsstelle Lenkungsausschuss (Mitglieder: Netzbetreiber, Hersteller, Planer, etc.) Überwachung der Technischen Kompetenz Unabhängigkeit - Qualität Vertraulichkeit Sicherstellung der Reproduzierbarkeit Zertifizierungsstelle DIN EN ISO/IEC

34 Agenda Kurz Vorstellung Referent und M.O.E. GmbH Problemstellung Lösungsvorschlag Mehrwert durch Zertifizierung Herausforderungen in der Zukunft

35 Herausforderungen der Zukunft Weitere Transformation hinzu EE Netzintegration von regelbare Lasten, Speicher (klein, mittel und groß), Millionen von Elektroautos (Bidirektional) Starke Oberschwingungs-Emission gleichzeitig weniger Dämpfung der f bei Leistungsänderung Wenige rotierende Massen Elektronische Stromhandel Klimawandel (extremer Wettereignisse)

36 M.O.E. (Moeller Operating Engineering GmbH) Fraunhoferstraße 3, Itzehoe Tel: +49 (0) 4821 / info@moe-service.com