3. St.Galler Forum für Management Erneuerbarer Energien, 24./25. Mai 2012 Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel Erneuerbare Energien brauchen ein Smart Grid
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1 3. St.Galler Forum für Management Erneuerbarer Energien, 24./25. Mai 2012 Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel Erneuerbare Energien brauchen ein Smart Grid StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 1
2 VDE-Analyse des deutschen Energiekonzepts Entwicklung der installierten Leistung Leistung (GW) Erhöhung auf Energiekonzept andere Brennstoffe Geothermie Photovoltaik Biomasse Wind offshore Wind onshore Lauf- und Speicherwasser Jahr farbig: Referenzszenario weiß: geschätzte Ergänzung bei inländischer Deckung der Differenz erneuerbarer Energien Lastspitze 2010 Mindestlast StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 2
3 Grundlegende Veränderung des Erzeugungsmixes Grundlegende Veränderungen im System Standortferne Erzeugung in großen Einheiten Windenergie, insbesondere offshore Wasserkraft Alpen, Skandinavien Dezentrale Erzeugung in kleinen Einheiten Photovoltaik Kraft-Wärme-Kopplung Volatile Erzeugung Windenergie Sonnenenergie Auswirkungen in allen Bereichen: Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Anwendung, die letztlich zu einem grundlegend anderen Systemdesign führen werden StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 3
4 Umgestaltung des Erzeugungssektors Auswirkungen im gesamten System Treiber konv. Erzeugung Übertragung Verteilung Betriebsführung Anwendung Lastferne Erzeugung FACTS Ferntransporte Overlay-Netz/ HGÜ Stabilisierung mit FACTS Dezentrale Erzeugung Automatisierung Spannungsregelung Kommunikation Steuerung virt. KW 1 Volatile Erzeugung Teillastfähigkeit Flexibilität überregionaler Ausgleich Overlay-Netz/ HGÜ Großspeicher dezentrale Speicher Lastmgmt. virt. KW 1 Speicher Lastbeeinflussung Neue Verbraucher Ladeinfrastruktur Lastbeeinflussung StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 4 1 virt. KW: virtuelle Kraftwerke
5 Überregionaler Ausgleich erneuerbarer Quellen Desertec Quelle: Dii GmbH StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 5
6 Erneuerbare Energie aus volatilen Quellen Auswirkungen in den Verteilungsnetzen Auswirkungen Größere Bandbreite an Betriebszuständen durch dez. Einspeisung Spannungshaltung in ländlichen Netzen zunehmend schwierig Erzeugungsanlagen müssen in Systemführung integriert werden U ΔU nur Verbraucher mit dezentraler Einspeisung l Lösungsbeispiele Elektronischer Spannungsregler für Mittel- und Niederspannung Schnell und flexibel Effizienz von fast 99 % RTU für Sekundärverteilungsüberwachung StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 6
7 Kurzfristiger Ausgleich von Last und Erzeugung Smart Grid und Smart Home wachsen zusammen Energie wird teurer Preisspreizung zwischen passendem und unpassendem Verbrauch wird zunehmen Nutzung verbrauchsseitiger Speicher Wärme und Klimatisierung Elektrofahrzeuge Allerdings Entscheidungshoheit beim Verbraucher Keine Komforteinbußen Automation Interdisziplinäre Herausforderung: Energietechnik, Gebäudeautomation, IKT, Verbraucherverhalten StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 7
8 Auswirkungen erneuerbarer Energien Zusammenfassung Erweitertes, integriertes Systemdesign erforderlich: Flexibilisierung des Erzeugungsparks Ausbau der Übertragungsnetze, Overlay-Netz Überregionale Erweiterung Nordsee-Ring, Mittelmeer-Ring, Desertec Ertüchtigung der Verteilungsnetze für neue Aufgaben Anpassung der Stromnachfrage an das Angebot erneuerbarer Erzeugung, wo immer möglich Neue, flexiblere Verbrauchsarten (insbesondere Wärme- und Kälteanwendungen) 2020 müssen erste Systeme Europas in der Lage sein, zeitweise mit 100 % erneuerbarer Energie zu operieren. Nach 2020 werden zunehmend Speicher benötigt Erneuerbare Energien brauchen ein Smart Grid StGallen_MgmtEE_ ppt GF-SG 8
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