Regenerative Modellregion Harz Dr. Kurt Rohrig Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik. E-Energy Jahreskongress

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1 Regenerative Modellregion Harz Dr. Kurt Rohrig Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik E-Energy Jahreskongress Berlin, 26./ Kurt Rohrig Fraunhofer IWES Berlin

2 Ziele der Regenerativen Modellregion Harz 1. Integration der Erneuerbaren Energien durch den Aufbau eines Virtuellen Kraftwerks 2. Vermarktung des durch das Virtuelle Kraftwerk erzeugten Stroms 3. Netzmonitoring und Systemdienstleistungen zur Unterstützung des Netzbetriebs

3 Die Modellregion Ländliche Region Hoher Anteil EE Verankerung der EE in der Region EE-Erzeuger im LK Harz: Weiß: Wind Gelb: PV Grün: Biogas Blau: Wasser

4 Potenziale EE im Lk Harz Leistung [MW] Ende 2008 Potenzial Wind Wasser PV Biomasse Technisches Potenzial (Maximalwerte)

5 Leitszenarien Leitszenario 1: Feldtest 2011, (Datenbasis ) Leitszenario 2: Situation 2020, (wahrscheinlich anzunehmende Werte) Leitszenario 3: 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien Leitszenario 4: Technisches Maximalszenario der Modellregion 14 Werte (z.b. Bevölkerungszahl) Bevölkerungszahl Jahr 2020

6 Fragebogenaktion Ziel: Datengrundlage zur Schaffung eines flexiblen Haushaltstarifs, der Erzeugung und Verbrauch zusammen bringen soll Haushalte wurden befragt circa 423 Antworten circa 70 Haushalte wollen ein Nutzerprofil erstellen Endgültige Auswertung am In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Umweltpsychologie an der Uni Magdeburg Fragen: Technischer Ausstattung der Haushalte, Verschiebepotenzial, Mobilität, Kommunikationsanschluss, Stromverbrauch, soziodemographische Faktoren

7 Virtuelles Kraftwerk Agenten Last Wind Biogas PV Speicher Import/Export Energiemanagement Ergebnis Steuerung Prognose IKT IKT Erzeuger Steuerung Leitwarte

8 Aktiver Beitrag zur Systemsicherheit 10 0 xx A0, BO B1 B2 A Reserve Power Reduced Power Normierte Leistung [%] A2 Power [MW] B3 A Frequenz [Hz] Time

9 Geschäftsmodelle 1 und 2 GM 1 Zentrale Marktrolle: Vertriebe GM 2 Zentrale Marktrolle: Poolkoordinator Zentrale Aspekte: Zeitvariabler Tarif gemäß residualer Last Zentrale Aspekte: Anlagenpooling Handel mit dem Regionalen Strom

10 GM 1 Regionale innovativer Stromtarif aus EE Umsetzung durch Vertriebe (zentrale Marktrolle von GM1) ¼-stündig 100% regionaler EE-Strom mit Kompromissen Zielgruppe Haushaltskunden Zeitvariables Preissignal abhängig von Residualer Last (Prognose + zeitvariable Anzeige) Risikobegrenzung (Maximalpreis / Minimalpreis) Integration in die Marktplattform Preissignalanzeige 1 Tag zurück + 1 Tag vor / Reportingtools Benchmark: Lastverlagerung und Stromkosten eines BEMI- Haushalts über definierte Zeiträume Fragen: Haftung bei Schäden durch Schalten,...

11 GM 2 Poolkoordinator Handel OTC Speicher Flex. Verbraucher Fahrplan Energieanlagenmanager Händler EEX Regelenergie Aussch reibungen Abruf (Systemdienstleistungen) Anlagendaten Erzeuger Poolkordinator (24/7) Energiedaten- Manager Prognosedienstleister Netzbetreiber

12 Simulationsumgebung Szenarien (15 Min) Modelle Aggregation/ Teil der Steuerung Steuerung WP 1 WP n TR/V,LW,FP TR/V,LW,FP Kommunikation zw. Softwaremodulen Aggregator - Einzelanl. - Auswertung TR/V,LW,FP Leitwarte (Bsp.) Randbed.: -TR/V -Prognosen - Lieferverpfl. -Gebote - WP: Windpark LW: gemessene Leistungswerte FP : Fahrpläne TR/V: technische Randbedingungen/Verfügbarkeit : Vereinfachung des elektrischen Netzes: Summe(n) der Wirk- und ggf. Blindleistung und des Verbrauchs, über alle Modelle (Erzeuger, Speicher, LM ) Leitwarte (Bsp. für Steuerung)

13 Simulationsumgebung Echtzeit NETOMAC Elektrisches Netz NS 2 Kommunikationsnetz Applikationen WP 1 WP n TR/V,LW,FP TR/V,LW,FP Protokoll Protokoll Gateway Gateway Webservices IEC61400 IEC61850 IEC61850 Webservices IEC61400 Aggregator - Einzelanl. - Auswertung CIM? TR/V, LW, FP Leitwarte (Bsp.) Randbed.: -TR/V -Prognosen - Lieferverpfl. -Gebote - WP: Windpark (Bsp. für NETOMAC) LW: gemessene Leistungswerte FP : Fahrpläne TR/V: technische Randbedingungen/Verfügbarkeit CIM: CIM-Datenmodell als Schnittstelle für Datenübertragung zwischen Aggregator und Leitwarte Leitwarte (Bsp. für Applikationen)

14 Unterstützung des Netzbetriebs Monitoringsystem mit Phasor Measurement Units (PMU) Zeitsynchrone, räumlich verteilte, Messungen von Amplitude und Phasenwinkel der U und I und zusätzlich der Frequenz Zusätzliche Informationen für den Netzbetrieb

15 Steuerung der Biogasanlage Hasseröder Brauerei Biogasanalge: Technische Daten BHKW: Abwassermenge: 2000 m³ CSB Gehalt: mg CSB/m³ Waukesha 12V 1250 kw 450 kw elektrisch 550 kw thermisch

16 Die Projektpartner der RegModHarz bedanken sich für Ihre Aufmerksamkeit

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