Vorstellung und Vergleich der Vorhaben

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1 Vorstellung und Vergleich der Vorhaben Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult GmbH Leiter der E-Energy Begleitforschung Projektleiter AlpEnergy

2 Die Herausforderung

3 Entwicklungsszenario 1 Primärenergie gesamt erneuerbar

4 Entwicklungsszenario 2 Primärenergie gesamt erneuerbar

5 Das konventionelle Stromversorgungssystem 380/220 kv 110 kv 20/10 kv 0,4 kv

6 Tendenz: mehr dezentrale Stromerzeugungsanlagen 380/220 kv 110 kv 20/10 kv 0,4 kv

7 Die Zukunft: ein intelligentes, bidirektionales System 380/220 kv 110 kv Virtuelles Kraftwerk 20/10 kv 0,4 kv MicroGrid Lastmanagement Kooperation

8 Neue Stromwelten für die Verbraucher Gezielte Hinweise zum Stromsparen auf Basis des kontinuierlich gemessenen Verbrauchs? Lastmanagement zur Kostensenkung für kommunale Einrichtungen und die Straßenbeleuchtung? Eine Heizungspumpe, die sich abschaltet, sobald der Kühlschrank läuft? Heizen des Passivhauses mit überschüssigem Strom und Verzicht auf die Gasleitung? Vom Urlaubsort aus prüfen, ob der Herd ausgeschaltet ist? Sprit aus der Steckdose, aber nur dann, wenn er günstig ist?

9 Neue Stromwelten für die Erzeuger Speichern von Windenergie in der Nacht, Einspeisen zu Spitzenzeiten? Regelenergie von Biogasanlagen? Zuschalten von Kleinst-BHKWs um kurzfristige Lastspitzen zu decken? Zusammenschluss von PV-Anlagenbesitzern, Verkauf des Stroms an der Börse? Direktvertrieb im Rahmen von Erzeuger- Verbraucher-Zusammenschlüssen? Blockheizkraftwerke und ein eigenes Stromnetz für ein Bergdorf?

10 und legen Grundlagen für das Enstehen einer zukünftigen, nachhaltigen Welt der Stromversorgung!

11 Ziele von AlpEnergy Konzepte zum verbesserten Umgang mit fluktuierenden Energiequellen (Lastmanagement, indirekte Speicherung, etc.) Erfahrungen mit technischen und betriebswirtschaftlichen Lösungsansätzen für Virtuelle Kraftwerke Erkenntnisse zu den sozio-ökonomischen Wirkungen virtueller Stromversorgungssysteme weitergehende Vorschläge zur Energieeffizienz und zur nachhaltigen Gesamtversorgung einer Region mit endogenen, erneuerbaren Energien Vorbereitung der Elektromobilität

12 Ziele von E-Energy Versorgungssicherheit, Effizienz und Klimaverträglichkeit durch digitale Vernetzung des Stromversorgungssystems Optimierung der Energieversorgung durch den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnologien Zukunftsfähige, branchenübergreifende neue Beschäftigungsfelder und Wachstumsimpulse Neue Märkte für Hochtechnologie Verbesserte Position im Standortwettbewerb weitere Fortschritte bei Liberalisierung und Dezentralisierung E-Energy ist der Treiber für das Entstehen neuer Märkte im Energiesektor mit neuen Geschäftsmodellen und Marktrollen.

13 Betrachtung des Gesamtsystems Intelligente Stromerzeugung Intelligente Stromnetze Intelligenter Verbrauch Intelligente Speicherung

14 Verschiebungen in der Lastkurve Lastspitze Last [kw] verschiebbare Lasten Gewerbe 5000 Industrie Haushalte 0

15 Verschiebungen in der Lastkurve Lastspitze Reduzierung verschiebbare Lasten Gewerbe 5000 Industrie Haushalte 0

16 Nutzen von Lastmanagement Verringerung des Bezugs von teurer Regelenergie geringere Laufzeiten klimaschädlicher Spitzenlastkraftwerke Möglichkeiten zur Anpassung des Verbrauchs an volatile Erzeugungsprofile erneuerbarer Energien Vermeidung teurer Ausbaumaßnahmen für die bestehende Netzinfrastruktur Ermöglichung neuer Geschäftsmodelle zur Honorierung von Beiträge zur Netzstabilität etc.

17 Neue Verbraucher zur rechten Zeit: Autobatterien Lastspitze Reduzierung Elektromobile verschiebbare Lasten Gewerbe 5000 Industrie Haushalte 0

18 Weitere Chancen: Speicher Lastspitze Reduzierung Speicher Last [kw] Elektromobile verschiebbare Lasten Gewerbe 5000 Industrie Haushalte 0

19 AlpEnergy auf einen Blick 12 Projektpartner in Deutschland, Frankreich, Italien, Schweiz und Slowenien Gesamtprojektleitung: Allgäuer Überlandwerk Budget 2,2 Mio EUR (aktuell Aufstockung auf 2,9 Mio. EUR) davon in Bayern: ca EUR EU- und nationale Förderung 76 % Europäischer Fond für Regionale Entwicklung (ERDF) 24 % Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit und Kemptener Kommunalunternehmen Laufzeit

20 Partner im ganzen Alpenraum AÜW - Public Power Utility Allgäu Ltd. Allgäu Initiative GbR B.A.U.M. Consult GmbH Province of Mantua Consortium BIM Piave Belluno Autonomous Region of Aosta Valley Technical Foundation of the University of Milano ALaRI - Advanced Learning and Research Institute at University of Lugano Regional Agency for Energy and Environment in Rhonealp Region Grenoble Institute of Technology Business support centre Kranj (BSC) d.o.o. Elektro Gorenjska

21 VPS Virtual Power System (Virtuelles Stromversorgungssystem) Steuerung auf der Erzeuger- und Verbraucherseite (inklusive Speicherung) optimale ERZEUGER Netznutzung neue Geschäftsmodelle (Tarife, Service) VPP VLP VERBRAUCHER Virtual Power Plant (Virtuelles Kraftwerk) Virtual Load Plant -> verschiedene Stromerzeuger (Intelligent gesteuerte Verbrauchsanlagen) -> optimale Steuerung -> verschiedene Stromverbraucher -> Schutz des Netzes (Überlast vermeiden) -> optimale Steuerung ZIEL: zeitlich ausgeglichenes Erzeuger-Verbraucher-System

22 Methoden und Konzepte Gesamtkonzepte für jede beteiligte Region Umsetzungkonzepte für Teile der Region Durchführung von Tests: Installation von digitalen Zählern in ausgewählten Haushalten, Gewerbebetrieben und kommunalen Einrichtungen zur Erfassung und Bewertung der Lastgänge Einbau bidirektionaler Gateways für die Ansteuerung von Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen Etablierung von Anreizsystemen und Geschäftsmodellen Begleitende Untersuchungen in jeder Region und Vergleich der Ergebnisse

23 E-Energy auf einen Blick Bundeskanzlerin auf dem IT-Gipfel: Leuchtturmprojekt Studie als Grundlage Potenziale der Informations- und Kommunikationstechnologien zur Optimierung der Energieversorgung und des Energieverbrauchs Ressortübergreifende Partnerschaft Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (ca. 40 Mio. für vier Modellregionen) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (ca. 20 Mio. für zwei Modellregionen) 6 Modellregionen hervorgegangen aus Technologiewettbewerb Mobilisierung von Förder- & Eigenmitteln: 140 Mio. EUR Begleitforschung zur Sicherstellung der Nachhaltigkeit des Programms

24 Das Internet der Energie E-Energy ist Integration von Internet- und Energie-Welten

25 6 Modellregionen mit spezifischer Charakteristik ländliche Modellregion, geringe Versorgungsdichte, hoher Anteil erneuerbarer Energien Landkreis mit Vielzahl von Erzeugern erneuerbarer Energien von dezentral vernetzten Energiesystemen zum E-Energy Marktplatz Preis- und Qualitätssignale, Steigerung der Selbstregelfähigkeit des Systems städtischer Ballungsraum, hohe Versorgungsdichte, hoher Anteil erneuerbarer und dezentraler Energien Preissignale als Anreiz, Minimum Emission Zertifizierung

26 Aktivitäten in den Modellregionen Entwicklung und Test von Hard- und Software für ein Internet der Energie im realen Betrieb Verbesserung des Wissens zu Interoperabilität, Datensicherheit und Datenschutz Erprobung neuer Wertschöpfungsstrukturen und Geschäftsprozesse Analyse der Marktpotenziale und Steigerung der Verbraucherakzeptanz Aufzeigen von Notwendigkeiten für die Verbesserung der Rahmenbedingungen

27 Modellregion Rhein-Ruhr Besonderheit: großer privater und mittlererkommunaler Energiedienstleister; repräsentative ländliche und städtische Gebiete; intelligente Haushaltsgeräte Ziele: integriertes Daten- und Energienetz offener elektronischer Marktplatz Bündelung geringer Angebotsmengen aktive Kunden ( prosumer ) Instrumente: Smart Gateways Anreizsysteme IKT zur Netzbetriebsführung in dezentralen Verteilnetzen Konsortialführer: RWE Energy AG

28 Modellregion Baden Besonderheit: Energieeffizienz im integrierten Haus Ziele: wirtschaftlichere Nutzung von Blockheizkraftwerken und Brennstoffzellen Reduktion der Treibhausgasemissionen Erfahrungen aus Haushalten und Gewerbebetrieben Instrumente: Intelligente Stromzähler zentrale Plattform, die das Gesamtsystem steuert; Preisanreize "Minimum Emission"-Zertifizierung Konsortialführer: EnBW Energie Baden-Württemberg AG

29 Modellregion Aachen Besonderheit: Preissignale an der Steckdose; Selbstregelfähigkeit des Energiesystems; E-Fahrzeuge Ziele: vollständiges Marktmodell für einen dezentralisierten Energiemarkt automatisierte Transaktionsplattform 500 Haushalte mit intelligenten Hausgeräten und Elektrofahrzeugen Instrumente: Datenzentrale, Kommunikationssystem und Zähler Prognose- und Optimierungsverfahren Elektronikbaustein mit Preisinformationen für Hausgeräten und Ladegeräten Konsortialführer: Utilicount GmbH

30 Entwicklung und Test von IKT basierten Technologien für einen neuen Marktplatz der Energien deutsches Wirtschafts-, Innovations-, Energie- und Klimaprogramm Ergänzung im Elektromobilität Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch von Strom durch Virtuelle Versorgungssysteme Berücksichtigung der besonderen Herausforderungen und Chancen alpiner Räume Bewertung der Akzeptanz und der räumlichen Wirkungen

31 Das Allgäu ganz vorne dabei!