Lösungen für mehr Netzsicherheit und Netzkapazität

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1 Gesellschaft für Netzintegration e.v. Lösungen für mehr Netzsicherheit und Netzkapazität Stefan Wagner, Vorstand

2 Gesellschaft für Netzintegration e.v. Erzeugerverband mit MW am Netz Wirtschaftliche Netzintegration Erneuerbarer Kraftwerksbetrieb EE als Grundlage der Energiewirtschaft Mitgliedsunternehmen u.a: WPD, Volkswind, UMaAG, Prokon Energiesysteme, Prokon Nord, ENERTRAG Wissenschaftlich-Technischer Beirat: Prof. Döhler (Zürich), Prof. Bitsch (Cottbus), Dr. Newi (Braunschweig)

3 Gesellschaft für Netzintegration e.v. Inhalt Entwicklung der Windenergie Energiemix: 1980 / 2008 / Herausforderung Netzintegration Beispiel: AG SIM Vattenfall GENI Vernetzte Kraftwerke: Struktur Funktionsweise Online-Daten Regelung Vorteile Vernetzter Kraftwerke

4 Entwicklung der Windenergie France: Nr. 8 bei Windenergie insgesamt, aber Nr. 6 im Jahr 2007 New 2007: 1: 23,6% US: 16,818 2: 17,9% 3: 16,1% India: 8,000 4: 8,5% China: 6,050 5:6,4% Quelle: EWEA/GWEC

5 Energie nach Bedarf - Energiemix 1980 Kohle Nachtspeicher Gaskraftwerk Kernkraft Übertragungsnetz Gasnetz Pumpspeicher Biogas

6 Energie nach Bedarf Energiemix 2008 Kohle Nachtspeicher Gaskraftwerk Kernkraft Übertragungsnetz Gasnetz Pumpspeicher Wind Biogas

7 Energie nach Bedarf Energiemix Energiemanagement Gaskraftwerk Photovoltaik Übertragungsnetz Gasnetz Gasspeicher Pumpspeicher Wind Biogas

8 Herausforderung Netzintegration IST-Stand: 100% Muss-Einspeisung Wind- und PV-Strom, drohende Einspeiseverluste, Netzausbau einziger Lösungsansatz, hohe Kosten, keine Investitionsanreize Aufgabe der Netzbetreiber -Gezielter Netzausbau zum Energieausgleich zwischen den Regionen -Organisation von Netzregelung und Netzsicherheit Aufgabe der Stromerzeuger - Optimale Verknüpfung der einzelnen Anlagen - Regionale Umwandlung und Speicherung - Regel- und grundlastfähige Einspeisepunkte (Mix mit Biomasse, Speicher)

9 Beispiel: AG SIM Vattenfall - GENI Kooperation: - Bereitstellung von OnlineDaten - Einspeiseprognose - Direkte Kommunikation der Leitwarten - Bereitstellung von Netzdienstleistungen Vorteil für Windenergiebetreiber: - Mehr Netzkapazität - Geringere Einspeiseverluste - Marktchancen für neue Technologien Vorteil für Netzbetreiber: - Planungssicherheit beim Netzausbau - Geringere Netzkosten

10 Vernetzte Kraftwerke - Struktur PowerTerminal Wasserstoff Leitstand Lastverteiler Wind Computer Wind Einspeisung von 500 MW in das europäische Verbundnetz Solar 110 kv/20 kv Umspannwerke Biogas Wind Regionalversorgung Berlin/Paris

11 Vernetzte xxx Kraftwerke - Funktionsweise Grundfunktion: Standard-Datenpakete + beliebige Kommunikationswege + Datenbanksystem ISDN UMTS GPRS Satellit Kommunikation und Steuerung (IEC ) Redundanz für Kommunikationsstrecken ISDN UMTS GPRS Leitzentrale für regenerative Energie Die Herausforderung: Enorm viele Hersteller und Betreiber von regenerativen Energieanlagen Keine einheitliche Kommunikation Sehr hohe Dynamik der Energieproduktion Keine Möglichkeit Prognosen mit der Energieproduktion abzugleichen, da Ausfälle dem Netzbetreiber nicht bekannt sind. Keine zentrale Regelmöglichkeit von Wirkund Blindleistung

12 Vernetzte Kraftwerke - Funktionsweise Grundfunktion: Standard-Datenpakete + beliebige Kommunikationswege + Datenbanksystem Redundanz für Kommunikationsstrecken Stabiler Kommunikationsprozess Automatische Kommunikationskontrolle Permanente Überwachung SQL-Server Auswertungen ISDN UMTS GPRS

13 Vernetzte Kraftwerke - Funktionsweise Grundfunktion: Standard-Datenpakete + beliebige Kommunikationswege + Datenbanksystem Messung der Momentanwerte für Regelung der Wirk- u. Blindleistung BioGas Kommunikation mit dem Netzbetreiber über Standards (z.b. IEC / 104) BioGas Erweiterbar für alle Energieformen, deren Prozessregelung und Speicher 1 Minute - Bereitstellung der Leistungswerte im Minutentakt Aktive Regelung von Wirk- und Blindleistung Stellwertbefehle vom Netzbetreiber BioGas

14 Vernetzte Kraftwerke - OnlineDaten D: 500 MW online > 2008: 1000 MW > 2009: über 2000 MW Steuerung von einer Netzleitwarte für erneuerbare Energien vollautomatisch herstellerunabhängig netzkompatibel

15 Vernetzte Kraftwerke - Regelung Regelung im Netzverbund Netzsicherheit Weiterbetrieb bei Netzausfall Wiederzuschaltung Netzaufbau statt Blackout Lastregelung Akku-Raum im Umspannwerk Regeleingriff zur Netzstabilisierung Einbau Lastregelung

16 Vorteile Vernetzter Kraftwerke Entwicklungschancen für die Windenergie: -Permanente Datenerfassung der Anlagen -Herstellerunabhängige Überwachung -Gemeinsamer Einkauf von Prognosen für Service -Bessere Netzintegration der Windenergie -Schnellerer Anschluss neuer Projekte -Mehr Netzkapazität auch ohne Netzausbau -Reduzierung von Verlusten durch Abschaltungen -Kraftwerksbetrieb in Eigenregie -Keine Fernsteuerung durch den Netzbetreiber -Fähigkeit zur Steuerung und Regelung -Zugang zum Regelenergiemarkt -Möglichkeit zur unabhängigen Direktvermarktung

17 Gesellschaft für Netzintegration e.v. Lösungen für mehr Netzsicherheit und Netzkapazität Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

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