Smart Grids ENERGIE. ZUKUNFT. ZAE. Dr.-Ing. Philipp Luchscheider Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung Bereich Erneuerbare Energien

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1 ENERGIE. ZUKUNFT. ZAE. Smart Grids Dr.-Ing. Philipp Luchscheider Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung Bereich Erneuerbare Energien

2 Das ZAE Bayern Mission und Vision Seit 1991 betreibt das ZAE: Forschung, Umsetzung in die Praxis, Aus-, Fort- und Weiterbildung und Beratung und Information auf allen Gebieten, die für die Energietechnik sowie die sich mit ihr befassenden Wissenschaften bedeutsam sind. Ziel: Realisierung einer CO2-neutralen Energieversorgung durch synergetischen Einsatz von Erneuerbaren Energien und Energieeffizienztechnologien 2

3 Das ZAE Bayern Wissenschaftliche Bereiche Hannover, Hamburg, Berlin 216 Mitarbeiter ENERGIEEFFIZIENZ (EF) Standort Würzburg Frankfurt Würzburg Erlangen Wiss. Leiter: Prof. Dyakonov Bereichsleiter: Dr. Ebert ERNEUERBARE ENERGIEN (RE) Standorte Erlangen Nürnberg Hof Wiss. Leiter: Prof. Brabec Bereichsleiter: Dr. Hauch Garching München ENERGIESPEICHERUNG (ES) Standort Garching Wiss. Leiter: Prof. Spliethoff Bereichsleiter: Dr. Hauer 3

4 Smart Grids Unsere Vorstellung Prosumer Herausforderungen Hohe Indivitualität Niedrige Grundlast mit deutliche Spitzen Hohe Gleichzeitigkeit der PV- Einspeisung Verteilung Herausforderungen Netzausbau vs. Intelligenz Zusicherung von Spannungsqualität und Versorgungssicherheit Erzeugung Herausforderungen Regionale Tauglichkeit verschiedener Anlagen und Ausrichtungen Netzdienliche Einspeisung von Überschusserzeugung Flexibilisierung Herausforderungen Charakterisierung von Effizienz und Dynamik neuer Speichertechnologien Netzdienliche Einbindung Anbindung an eine Regelplattform 4

5 Projekt Smart Grid Solar Struktur Koordination Dr. P. Luchscheider Wiss. Leitung Prof. C. Brabec Region Hof & Arzberg Mitarbeiter 12 Fördersumme 8 Mio. Fördermittelgeber Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWi), Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) Partner 5

6 Smart Grid Solar Außenstandorte Schlüsseltechnologien Technologie Leistung [kw] Kapazität [kwh] Ziel Photovoltaik 43 - Elektrolyseur 50-9 Modultechnologien, 2 Ausrichtungen, 2 astr. Tracker LOHC Langzeit-Energieverschiebung Brennstoffzelle Redox-Flow Kurzfrist-Energieverschiebung Elektrolyseur Bleispeicher Spannungshaltung im Quartier 8x Pb- Haushaltspeicher Peak-Shaving, Eigenverbrauch ~ 80 Smart-Meter - - Netzanalyse LOHC 6 Quartier Haushalte Meter Redox-Flow

7 Smart Grid Solar Datenstruktur Wettererfassung Modulvermessung Leistungsmessung Lokale Regelung Lokale Kurzfristprognose Manuelle Speichersteuerung Optimierter Regelbetrieb Rückwirkung auf Netzgebiet 9 Mio. AC-Messwerte 90 Mio. Zählerwerte Netzknotenvermessung Zentrale Auswertung Optimierter in Regelbetrieb Ortsnetzstationen Vorbereitung Mehrfachnutzung QS Quartierspeicherparameter Netztopologie Netzfrequenz Börsenpreise Wetterprognosen Wissenschaftliche Auswertungen Bereitstellung für Projektpartner 7

8 Projekt Smart Grid Solar Haushalte Einbringung und Analyse von Haushaltsspeichern Installation von 10 marktüblichen Haushaltsspeichern in Arzberg Zusätzliche Zähler für Erzeugung, Speicherung und Bezug Auswertung der zeitlichen Nutzung der Speicherleistung (ca. 1 Jahr Betrieb) 8

9 Zusammenfassung Anwendung von Technologien am Markt Einsatz aktueller und zukünftiger Technologien Handelsübliche Haushaltsspeicher LOHC-Speicher Regenerative Energieerzeugung planbar und zuverlässig Technologiescreening Prognosen und Regelstrategien Anpassung Erzeugung und Verbrauch Untersuchungen in Haushalten Einsatz von Speichern mit angepassten Strategien Rückmeldung über den aktuellen Stand der Technik Handlungsempfehlungen zum großflächigen Rollout 9

10 VIELEN DANK. Das neue Energiezeitalter. Made by ZAE Dr.-Ing. Philipp Luchscheider Tel: +49 (0) Mail:

11 Smart Grid Solar Außenstandorte Epplas Hochaufgelöste Netzvermessung Quartierspeicher Netzhistorie Quelle: wikipedia.org, Oberfranken Arzberg Haushalte Netzvermessung Haushaltsspeicher Arzberg Testzentrum PV-Testanlage Großspeicher Zentrale Regelung Hochaufgelöste Leistungsmessung 11