Gliederung. Smart Grids: Integration von oben nach unten - oder umgekehrt? Smart Grid / Smart Market: Bestandteile und Definition(en) Marktbetrachtung

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1 Smart Grids: Integration von oben nach unten - oder umgekehrt? Dr. Volker Bühner Gliederung Smart Grid / Smart Market: Bestandteile und Definition(en) Marktbetrachtung Geschäftsmodelle Realisierung Fazit KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

2 Smart Grid: Jeder meint etwas anderes? A smart grid is a digitally enabled electrical grid that gathers, distributes, and acts on information about the behavior of all participants (suppliers and consumers) in order to improve the efficiency, reliability, economics, and sustainability of electricity services. (en.wikipedia.org) Quelle: IEEE KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Smart Grid: Bundesnetzagentur Das konventionelle Elektrizitätsnetz wird zu einem Smart Grid, wenn es durch Kommunikations-, Mess-, Steuer, Regel- und Automatisierungstechnik sowie IT-Komponenten aufgerüstet wird. Netzzustände in Echtzeit erfassen und durch Steuerung und Regelung die bestehende Netzkapazität vollständig ausnutzen können. Besser Ausnutzung der konventionellen Netzinfrastruktur, damit Senkung Ausbaubedarf bzw. Verbesserung der Netzstabilität. Verstärkte Aufnahme regional erzeugter Leistung und Weitergabe an übergeordnete Spannungsebenen. Aber: Differenzierung zwischen Smart Grid und Smart Markets Quelle: Eckpunktepapier der Bundesnetzagentur zu den Aspekten des sich verändernden Energieversorgungssystems KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

3 Smart Markets ist der Bereich außerhalb des Netzes, in welchem Energiemengen oder daraus abgeleitete Dienstleistungen auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Netzkapazität unter verschiedenen Marktpartnern gehandelt werden. Neben Produzenten und Verbrauchern können zukünftig sehr viele unterschiedliche Dienstleister in diesem Markt aktiv seien (z.b. Energieeffizienzdienstleister, Aggregatoren, etc.) Auch Märkte auf VNB-Ebene, bezogen auf Energie, Leistung, Kapazität, auch bzgl. Blindleistung. Dienstleistung von VNB und Messdienstleistern notwendig. Neue Rolle: Aggregator / Energy Service Company (ESCo) Quelle: Eckpunktepapier der Bundesnetzagentur zu den Aspekten des sich verändernden Energieversorgungssystems KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Smart Grid Architecture Model (SGAM) Integration von oben nach untenoder umgekehrt? Quelle: VDE-Positionspapier Energieinformationsnetze und systeme, Oktober 2012 KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

4 Smart Grid Conceptual Model: Rollen Quelle: Report to NIST on the Smart Grid Interoperability Standards Roadmap, EPRI 2009 KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, KW: Erlöse decken zunehmend nicht mehr die Kosten Quelle: Vattenfall Volllaststunden sind nicht mehr das Ziel Neben Energie auch Leistung / Kapazität anbieten Flexibilität der Anlagen UND Verträge notwendig KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

5 Eingespeiste elektr. Energiemenge BRD 2010 Quelle: Monitoringbericht 2011 der Bundesnetzagentur Rechnerische Volllaststunden: Kernenergie: Biomasse: Braunkohle: Wind: Steinkohle: Solar: 687 Erdgas: KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Poolbetreiber Regelleistung (Stand 10/2012) Quelle: KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

6 Smart Grids: EU-Projekt Web2Energy KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Business cases: Vergleich aus Web2Energy Business case Rolle Minimierung der Bilanzkreisabweichung BKV Minutenreserve (positiv) Handel Minutenreserve (negativ) Handel Wirtschaftliche Einsatzoptimierung BKV / IPP Maximale Integration EEG Politisch Intraday Markt Handel Minimierung der Blindleistungsinanspruchnahme VNB Spannungshaltung VNB Spitzenlastoptimierung (NNE) VNB Basis: 10 MW Hub, Quelle: Ein Business Case alleine reicht nicht für die Wirtschaftlichkeit aus. Die Märkte entwickeln sich auch unterschiedlich (z. B. Spot und MRL). Die Potenziale und das relative Ranking ändern sich ständig, d.h. es gibt keine dauerhaften Regeln. Die Freiheitsgrade / Erlöse entstehen durch KWK und (thermische) Speicher. Flexible Optimierung notwendig! KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

7 Business cases: Abhängigkeiten untereinander Bilanzkreis- pos. Minuten- neg. Minuten- Multi-Comodity Max EEG Spannungs- vermiedene Intraday-markt Blindleistung ausregelung reserve reserve Optimierung Integration haltung Netznutzung Bilanzkreisausregelung + + o + o + pos. Minutenreserve + o o + o o + neg. Minutenreserve + o o + o o + Multi-Comodity Optimierung o o o o + o o Max EEG Integration o o o o o Intradaymarkt o o + Blindleistung o o o + o Spannungshaltung o o o o o o + o vermiedene Netznutzung o o + o o Starke Beeinflussung + Allgemeine Abhängigkeit o Kaum Einfluss Jedes MWh kann nur einmal vermarktet werden, aber auf dem aktuell richtigen Markt! Herausforderung durch konkurrierende Märkte und Marktrollen Mischung aus Asset- (Kraftwerkseinsatz) und Portfoliooptimierung (Handel) Querverbund und Speicherbewirtschaftung elementar Verschiedenste Vermarktungshorizonte KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Durchgängige Unterstützung Gesamtprozess Akquise/ Präqualifikation Einsatzplanung Week-Ahead Einsatzplanung Day-Ahead (D-1) Intraday (D) Abrechnungsvorbereitung (D+1) Akquise Potentiale analysieren Angebote Kalkulation Abgabe Präqualifikation Doppelhöcker Fernwirktechnik Prozedere Verwaltung Bereitschaften Gebots- & Preisverwaltung Prognosen Ermittlung Reservebeitrag (SR) Pool und Einzelanlagen Bereitschaftsmanagement Prognosen Ermittlung Angebotsmengen für Energiemärkte/ Business Cases Nominierung bzw. Fahrplanmanagement Abwicklung der operativen Prozesse Bereitstellung Verfügbarkeitssignale (MR SR) Überwachung verfügbarer Hub und ggf. Abmeldung Absteuerung im Abruffall (MR SR) BK-Ausregelung Bereitstellung Abrufprotokolle Fahrplankorrekturen Abrechnungsunterstützung KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

8 Visualisierung Bsp. BHKW KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover, Fazit Smart Grids basieren auf verlässlichen Prognosen und Optimierung Ohne ICT kein Power und ohne Power kein ICT (n-1) hat neue Bedeutung Querverbundpotentiale eröffnen Speichermöglichkeiten Frage: Integration von oben nach unten - oder umgekehrt? Antwort: Henne / Ei Situation Zuerst Beobachtbarkeit herstellen Dann Automatisieren und Steuern KISTERS AG Smart Grids: Integration von oben nach unten oder umgekehrt? BioEnergy, Hannover,

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