Speicher und intelligente Netze - Bedarf und Lösungsansätze

Transkript

1 Speicher und intelligente Netze - Bedarf und Lösungsansätze

2 Flexibilitätsoptionen Power to Heat Spitzenkappung mit Vergleichsweise geringen Investitionen EE-Ausgleich im europ. Netz Speicher Spitzenlastkraftwerke um die Erzeugungslücke zu füllen Power to Gas benötigt lange Betriebszeiten wg. großer Investitionen Demand Side Management nur innerhalb von 24h Nutzung z.b. für Mobilität Quelle: Nitsch, Sterner (2010) BMU Leitszenarien + Ergänzungen ie3

3 LANGZEITSPEICHER IM SYSTEM

4 Wo liegt das Optimum zwischen Energieautarkie und europäischem Gesamtsystem? Energieautarkes Massivhaus Europaweite EE-Nutzung plus Overlaynetze? Quelle: M. Löwa, HELMA Quelle: Desertec

5 Energiespeicherung am Beispiel Schluchseespeicher x entspricht Bedarf an Speicherenergie in Deutschland!

6 NorNed-Kabel (Statnett - TenneT) Länge: 580 km, Technologie: +/- 450 kv DC-Kabel Übertragungsleistung: 0,7 GW Kosten: 600 Mio. Euro ca. 166 mal Quelle: ABB Quelle: ABB Quelle: SRU/Stellungnahme Nr /Abb. 4-22

7 Hochspannungs-Gleichstromübertragung Norwegen Deutschland (NorGer)

8 KURZZEITSPEICHER IM SYSTEM

9 Maximaler Gradient der EE-Einspeisung im Jahr 2033 EE-Leistungsgradient im Jahr 2033: Maximal: MW / 0,25 h Minimal: MW / 0,25 h Zugehörige RL-Leistungsgradienten: Hier: MW / 0,25 h Leistung [MW] Überangebot EE 0 Residuallast Lastanteil PVA Lastanteil WEA EE-Leistungsgradient im Jahr 2011: Hier: MW / 0,25 h Maximal: MW / 0,25 h Minimal: MW / 0,25 h Leistung [MW] Woche vom Was bedeutet das nun? 0 Residuallast Lastanteil PVA Lastanteil WEA Quelle: ie3

10 Einfluss von Flexibilitäten auf den Leistungsgradienten Beispiel: Kleinspeicher bei PV-Anlagen Keine Speicherung 20%-Speicherung 40%-Speicherung Leistung [MW] Leistung [MW] Leistung [MW] Residuallast Lastanteil Speicher Residuallast Lastanteil Speicher Residuallast Lastanteil Speicher Lastanteil PVA Lastanteil WEA Lastanteil PVA Lastanteil WEA Lastanteil PVA Lastanteil WEA Fall: 20%-Speicherung Fall: 40%-Speicherung 20% PVA-Leistung und Energie werden durch Speicher abgenommen 40% PVA-Leistung und Energie werden durch Speicher abgenommen Leistungsgradient sinkt: MW / 0,25 h -> MW / 0,25 h Leistungsgradient sinkt: MW / 0,25 h -> MW / 0,25 h Maximale Residuallast sinkt: MW -> MW Maximale Residuallast sinkt: MW -> MW Quelle: ie3

11 TRANSPORTNETZE

12 Transportnetzausbau notwendig NEP rechnet für Einspeiseszenario basierend auf heutiger Gesetzeslage Kein optimiertes Energiesystemszenario für D oder Europa Quelle: Netzentwicklungsplan 2012

13 INTELLIGENTE VERTEILNETZE

14 Regionalisierung des WEA-Zubaus in NRW bis 2025 WEA-Zubau bis 2025 (Landwirtschaftsfläche, MW) WEA-Zubau bis 2025 (NRW-Leitszenario, MW) Leistungsdichte [kw / km²] unter 50,00 50,00 bis unter 150,00 150,00 bis unter 250,00 250,00 bis unter 350,00 350,00 bis unter 450,00 450,00 bis unter 550,00 550,00 und mehr Copyright Kartengrundlage: Lutum+Tappert Quelle: TU Dortmund

15 Smart Grid Komponenten primary substation SCADA MS-AVC 110kV/10kV network control centre secondary substation rons / NS-AVC SCADA Central remote terminal unit Remote terminal unit Quelle: TU Dortmund, RWE, ABB circuit breaker Household/industry load decentralized energy resource

16 Was ist Intelligenz im Netz? primary substation SCADA 110kV/10kV network control centre SCADA Central remote terminal unit Remote terminal unit Quelle: TU Dortmund, RWE, ABB circuit breaker Household/industry load decentralized energy resource

17 Wie sieht die Intelligenz im Netz aus? EU-Projekt Grid-4-EU RWE, ABB, TU Dortmund in Reken Bildquelle: TU Dortmund

18 Was ist Intelligenz im Netz? primary substation SCADA 110kV/10kV network control centre SCADA Central remote terminal unit Remote terminal unit Quelle: TU Dortmund, RWE, ABB circuit breaker Household/industry load decentralized energy resource

19 FAZIT

20 Fazit Auch kleine Speicher haben Auswirkungen auf das Gesamtsystem Gesamtsystem aus Speicher, Netz und Kraftwerken muss koordiniert betrachtet werden (Regionalität ist Entscheidungsparameter) Innovative Netzkomponenten aktuell in Erprobung, IKT-Potential noch nicht ausgeschöpft

21 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!