Der intelligente Lastmanager Vermarktung von Flexibilitäten Dr. Ulli Arndt, EWE VERTRIEB GmbH

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1 Der intelligente Lastmanager Vermarktung von Flexibilitäten Dr. Ulli Arndt, EWE VERTRIEB GmbH Energiemanagementsysteme - Möglichkeiten zur Energieeinsparung für Unternehmen 23. Oktober 2013 IHK Potsdam

2 Inhalt TOP 1 TOP 2 TOP 3 Veränderungen im Energiemarkt Identifikation von Flexibilitäten Notwendigkeit von Flexibilitäten Auswirkungen auf den Strommarkt Regelleistungsmarkt (Minutenreserve) Spotmarkt (Day-Ahead) Atypische Netznutzung Optimierungspotenzial Intelligenter Lastmanager TOP 4 Fazit Mit EWE geschickt Flexibilitäten nutzen und die Stromkosten reduzieren EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 2

3 Identifikation von Flexibilitäten Steigerung von Energieeffizienz und Einsparung Energiemanagementsystem (EnMS nach ISO 50001) Energiecontrolling Energieaudit Umfasst alle Managementaufgaben in einer Organisation (Ziele, Aufgaben- und Ressourcenverteilung, Prozessdefinition, Evaluation); mit Zertifizierung Signal nach außen für Energieeffizienz Begrenzung des Energieverbrauchs durch kontinuierliche Beobachtung geeigneter Größen, Durchführung von Maßnahmen und Erfolgskontrolle. Strukturierter und zeitlich begrenzter Prozess zur unmittelbaren Transparenzverbesserung der energetischen Situation und mittelbaren Verbesserung von Energieeffizienz/ Energieeinsparung Energieanalyse Temporäre Erhebung, Protokollierung und Visualisierung von Energiedaten zur ökonomischen und effektiven Identifikation von Einsparpotenzialen. Effizienzmaßnahmen EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 3

4 Bedeutung Energieaudits/EnMS in Unternehmen Freiwillig Anreiz! Anreiz! Zwang! Identifikation von Flexibilitäten Der regulatorische Druck für Audits und EnMS nimmt zu Energiemanagementsysteme und Energieaudits (KMU) werden zur Pflicht EU-Energieeffizienzrichtlinie Energiemanagementsysteme und Energieaudits (für KMU) werden zur Voraussetzung für den Erhalt des Spitzenausgleichs EnergieStG/StromStG 2013 EnMS sind für Unternehmen mit mehr als 10 Mio. kwh Voraussetzung für den Erhalt der Begrenzung der EEG-Umlage EEG 2012 Energieeinsparung, Kostendruck, Wettbewerb EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 4

5 Identifikation von Flexibilitäten Zur Energieeffizienz gehört die kontinuierlichen Verbesserung EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 5

6 Notwendigkeit von Flexibilitäten Der Anteil erneuerbarer Energien nimmt deutlich zu Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostromerzeugung in 2012 und voraussichtlich % Konventionelle Erzeugung 77% 23% 8% 5% Wasserkraft Windenergie Fotovoltaik Biomasse 7% Geothermie 0% % 65% 35% 18% 4% 9% 0% größere und zeitlich schwankende Energiemengen aus Wind- und Solaranlagen Quellen: Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat), Erneuerbare Energien, Stand: 28. Februar 2013 EWE VERTRIEB Bundesministerium GmbH Ulli Arndt für Umwelt, EWE Naturschutz Strom Intelligenter und Reaktorsicherheit, Lastmanager Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland unter Berücksichtigung der europäischen und globalen Entwicklung Leitszenario 2009, August

7 Stromversorgung früher: Vom Großkraftwerk zum Kunden 380 kv Großkraftwerke 220/110 kv EWE NETZ GmbH Industrie-/Gewerbeanlagen 20 kv 0,4 kv Industrie-/Gewerbeanlagen Haushalt Haushalt Haushalt EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 7

8 Stromversorgung heute: Gegenverkehr in den Netzen 380 kv Großkraftwerke Offshore-Windpark 220/110 kv EWE NETZ GmbH Industrie-/Gewerbeanlagen Windpark 20 kv PV-Anlagen BHKW 0,4 kv Industrie-/Gewerbeanlagen Windkraftanlage Biogasanlagen Haushalt Haushalt Haushalt mit BHKW mit PV PV-Anlagen EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 8

9 Stromversorgung morgen: Energie- und Speichermanagement Großkraftwerke 380 kv Speicher Offshore-Windpark 220/110 kv EWE NETZ GmbH Industrie-/Gewerbeanlagen Speicher Windpark 20 kv PV-Anlagen BHKW 0,4 kv Industrie-/Gewerbeanlagen Speicher E-Autos Windkraftanlage Biogasanlagen Haushalt mit E-Auto Haushalt mit BHKW Haushalt mit PV/Speicher PV-Anlagen EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 9

10 Lastmanagement beschreibt eine freiwillige Änderung der Stromnachfrage einzelner Endkunden von ihrem gewöhnlichen Verbrauchsmuster in Folge von veränderten Strompreisen im Tagesverlauf oder in Folge von Bonuszahlungen, die darauf ausgerichtet sind, den Ausgleich zwischen Nachfrage und Erzeugung sicherzustellen. Quelle: Department of Energy (2006) EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 10

11 Nutzung von Flexibilitäten Kunden, die ihre Last verlagern oder abschalten können wie zum Beispiel: Kühlhäuser Eigenerzeugungsanlagen - Kraftwerke / KWK-Anlagen - Netzersatzanlagen - BHKW Papierindustrie Schöpfwerke Wasserversorgung Getreidemühlen Zementindustrie Gewächshäuser Stahlindustrie Grundstoffchemie (Herstellung von Chlor, Luftzerlegung) Gewerbekunden Geschäftskunden EEG-Anlagen EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 11

12 Regelleistungsmarkt Regelleistung in Europa Verbundnetz Unerwartetes Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch (z. B. Kraftwerksausfall) führt zu einer Frequenzabsenkung im gesamten Netzverbund. ~ Quelle: UCTE EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 12

13 Regelleistungsmarkt Die drei Stufen der Regelleistungsvorhaltung Frequenzverlauf nach einem Kraftwerksausfall bspw. Kraftwerksausfall in München Feuerwehr Versicherung EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 13

14 Regelleistungsmarkt Ausschreibung im Netzregelverbund Die Beschaffung erfolgt durch eine gemeinsame, regelzonenübergreifende Ausschreibung der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) über eine Internetplattform Ausgeschrieben wird getrennt nach positiver und negativer Regelrichtung, z.b. jeweils beginnend ab 0 Uhr in Vier-Stunden-Intervallen für den nächsten Arbeitstag in der Minutenreserve Mindestangebotsgröße zur Teilnahme an der Ausschreibung je Regelzone beträgt zurzeit 5 MW (Poolung von Anlagen innerhalb einer Regelzone erlaubt) EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 14

15 Regelleistungsmarkt Aktivitäten von swb und EWE auf den Reservemärkten Verfügbare Reserveleistung: pos. > 400 MW, neg. > 300 MW Seit 2003 Erfahrung im Handel mit Minutenreserve (MRL) Seit 2012 Vermarktung von Sekundärreserve (SRL) Vermarktung von bevorzugt größeren Anlagen (z.b. Kraftwerksblöcke) Anbindung und Pooling von Anlagen und Verbrauchern in Kooperation mit EWE VERTRIEB GmbH EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 15

16 Regelleistungsmarkt Entwicklungen am Minutenreservemarkt Quelle: regelleistung.net EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 16

17 Bezugsoptimierung Day-Ahead-Spotmarkt Täglich bis Uhr kann der Fahrplan für den Folgetag anhand der veröffentlichten Spotmarktpreise optimiert und die Differenzmenge am Markt gehandelt werden. Quelle: EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 17

18 Sonderformen der Netznutzung Hintergrund Die Stromnetzentgeltverordnung (StromNEV) sieht vor, dass einem Letztverbraucher ein individuelles Netzentgelt angeboten werden muss, wenn: dessen Höchstlast vorhersehbar erheblich von der zeitgleichen Jahreshöchstlast aller Entnahmen aus dieser Netz- oder Umspannebene abweicht (atypische Netznutzung nach 19 Abs. 2 Satz 1 StromNEV) an einer Abnahmestelle die Stromabnahme aus dem Netz der allgemeinen Versorgung mindestens Benutzungsstunden (intensive Netznutzung nach 19 Abs. 2 Satz 2 StromNEV) EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 18

19 0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 7:30 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 Leistung Atypische Netznutzung Anwendungsbeispiel Beispiel für Einsparpotential Netzebene MS P max = kw P max_hlzf = kw LP NNE_2012 = 21,60 Euro/kW Erheblichkeitsschwelle von > 20 % wurde eingehalten (P max P max_hlzf ) / P max = 47 % Erlös = (P max P max_hlzf ) x LP NNE = (3.228 kw kw) x 21,60 Euro/kW = Euro/a 9. Januar kw kw kw kw kw Einsparung von ~ Euro kw 800 kw 400 kw 0 kw Leistung max. kw min. Red. HLZF- Zeitfenster EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 19

20 Der Intelligente Lastmanager EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 20

21 Das Zusammenspiel der Akteure Netzbetreiber Regelleistungsmarkt Strombörse NEA BHKW Kühlhaus BHKW Kraftwerk Windenergieanlagen PV- Anlagen Netzersatzanlage Biogasanlage Produktionsbetrieb Wasserkraftwerk EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 21

22 Leistung Preis Steuerung eines Kühlhauses 350 kw 70 /MWh 300 kw 60 /MWh 250 kw 50 /MWh 200 kw 40 /MWh 150 kw 30 /MWh 100 kw 20 /MWh 50 kw 10 /MWh 0 kw 0 /MWh Tagesverlauf am 13. März 2011 Leistung Erneuerbare Energien Prognose Erneuerbare Energien Leistung Kühlhäuser Prognose Leistung Kühlhäuser Spotmarkt etelligence /MWh EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 22

23 Leistung Preis Steuerung eines Kühlhauses 350 kw 70 /MWh 300 kw 60 /MWh 250 kw 50 /MWh 200 kw 40 /MWh 150 kw 30 /MWh 100 kw 20 /MWh 50 kw 10 /MWh 0 kw 0 /MWh Tagesverlauf am 13. März 2011 Leistung Erneuerbare Energien Prognose Erneuerbare Energien Leistung Kühlhäuser Prognose Leistung Kühlhäuser Spotmarkt etelligence /MWh EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 23

24 Leistung Preis Steuerung eines Kühlhauses 350 kw 70 /MWh 300 kw 60 /MWh 250 kw 50 /MWh 200 kw 40 /MWh 150 kw 30 /MWh 100 kw 20 /MWh 50 kw 10 /MWh 0 kw 0 /MWh Tagesverlauf am 13. März 2011 Leistung Erneuerbare Energien Prognose Erneuerbare Energien Leistung Kühlhäuser Prognose Leistung Kühlhäuser Spotmarkt etelligence /MWh EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 24

25 Leistung Preis Steuerung eines Kühlhauses 350 kw 70 /MWh 300 kw 60 /MWh 250 kw 50 /MWh 200 kw 40 /MWh 150 kw 30 /MWh 100 kw 20 /MWh 50 kw 10 /MWh 0 kw 0 /MWh Tagesverlauf am 13. März 2011 Leistung Erneuerbare Energien Prognose Erneuerbare Energien Leistung Kühlhäuser Prognose Leistung Kühlhäuser Spotmarkt etelligence /MWh EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 25

26 Leistung Preis Steuerung eines Kühlhauses 350 kw 70 /MWh 300 kw 60 /MWh 250 kw 50 /MWh 200 kw 40 /MWh 150 kw 30 /MWh 100 kw 20 /MWh 50 kw 10 /MWh 0 kw 0 /MWh Tagesverlauf am 13. März 2011 Leistung Kühlhäuser Leistung Erneuerbare Energien Prognose Erneuerbare Energien Prognose Leistung Kühlhäuser Spotmarkt etelligence /MWh EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 26

27 Fazit EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 27

28 Der ilm von EWE ist einzigartig im Energiemarkt Nutzung von Verbrauchern als Energiespeicher Bezugsoptimierung von Großverbrauchern Optimierung des Cuxhavener Kühlhauses und Kühlhaus Erwin Gooss seit November 2011 Einsparungen beim Strompreis von 6 bis 8 % möglich Resonanz und Interesse bei Kühlhausbetreibern für das Produkt ist hoch Identifikation von weiteren Branchen, z.b. Wasserversorgung EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 28

29 EWE nutzt die veränderten Rahmenbedingungen Dezentralen Anlagen und erneuerbare Energien Direktvermarktung von Biogasanlagen und BHKWs Start der Vermarktung mit dem Marktprämienmodell seit dem nach EEG 33a-i Direktvermarktung von derzeit ca. 200 Biogasanlagen und BHKWs mit einer Nennleistung von ca. 100 MW Angebot negativer Regelleistung aus Biogasanlagen und BHKWs Produkterweiterung für den Fahrplanbetrieb von BHKWs und Biogasanlagen Durchführung von Kundenveranstaltungen in den Geschäftsregionen Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 29

30 Das Virtuelle Kraftwerk optimiert reale Kraftwerke Kraftwerksbetrieb nach Marktsignalen Kraftwerkseinsatzoptimierung: Ausnutzung der variablen Kraftwerksleistung gegenüber einer Spotmarktbeschaffung (Day-ahead) Sicherstellung T Ben > h/a Operativer Betrieb bei DOW im Werk Stade seit 03/2013 Weitere Möglichkeiten: Regelleistungsvermarktung Gesamtoptimierung des Strombedarfs Optimierung über Intraday-Handel EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 30

31 EWE bietet die Chance, weitere Einsparpotenziale zu erschließen EWE hat langjährige Erfahrungen im Energiehandel und in der Vermarktung von Regelenergie. Die Identifikation, Erschließung und Nutzung von Flexibilitäten liefert einen Beitrag für ein zukünftiges, effizientes Energieversorgungssystem. Die Kombination von Erlöspotenzialen bietet Möglichkeiten, den Energiebezug günstig zu gestalten. Die zukünftigen Gegebenheiten des Energiemarktes sehen wir als Chance, nicht als Problem. EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Ulli Arndt EWE VERTRIEB GmbH Donnerschweer Str Oldenburg Telefon: 0441 / ulli.arndt@ewe.de EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Strom Intelligenter Lastmanager 32