100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen ist das möglich? Ein Erfahrungsbericht der Stadtwerke Wolfhagen.

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1 100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen ist das möglich? Ein Erfahrungsbericht der Stadtwerke Wolfhagen. Martin Rühl Stadtwerke Wolfhagen GmbH Kassel, 05. Februar

2 Stadtwerke Wolfhagen GmbH Versorgung von Wolfhager Bürgern mit Strom, Wasser und Gas an Abnahmestellen Versorgung von ca Fremdnetzkunden mit Strom und teilweise Gas Neu: Stromerzeugung aus eigenen lokalen EE-Kraftwerken 2

3 Stadtwerke Wolfhagen GmbH Kommunales Versorgungsunternehmen in Nordhessen 75% im Besitz der Stadt Wolfhagen + 25% im Besitz der BürgerEnergieGenossenschaft Wolfhagen eg 3

4 MEILENSTEINE DES WOLFHAGER ENERGIEWEGS 4

5 Netzrückkauf - Stadtteile Wolfhagens 2003 Entscheidung der Stadtverordneten zum Netzrückkauf 2006 Übernahme der Stromnetze für 11 Stadtteile vom Regionalversorger 2013 Gewinnung einer weiteren Konzession in einer Nachbargemeinde 5

6 Gewinn Wettbewerb des BMBF Energieeffiziente Stadt Projekt- Partner: Entwicklung eines Demand-Side-Management- Systems 6

7 Stavo-Beschluss aus 2008 = bis 2015 Stromversorgung aus 100 % EE Strom-Eigenerzeugung? JA! Beteiligung an konventionellen Stadtwerke- Kraftwerken? Eigene erneuerbare- Kraftwerke vor Ort? 7

8 Stavo-Beschluss aus Umsetzung Strom-Eigenerzeugung? JA! Beteiligung an konventionellen Stadtwerke-Kraftwerken? Eigene erneuerbare-kraftwerke vor Ort? Überlegungen - kleiner Anteil - weit weg / zentral - Eigenständig, selbstbestimmt - Vor-Ort / dezentral 8

9 Betätigungsfelder nach der Liberalisierung Status 2005 Vertrieb Netz Erzeugung eigene Kunden Abnahmestellen 1 BHKW mit 1,5% Beitrag zur Stromversorgung 9

10 Betätigungsfelder - Status 2015 Vertrieb Netz Erzeugung eigene Kunden Abnahmestellen 1 BHKW mit 1,5% Kunden im Fremdnetz Abnahmestellen im Fremdnetz + 1 Solarpark, 1 Windpark, EE-Bürger Anlagen = Eigenversorgun g 100% p.a.

11 WOLFHAGER EE-KRAFTWERKE 11

12 PV-Park - Leistungszahlen Erzeugter Sonnenstrom in unserer Solaranlage in kwh 12

13 Technische Daten zum PV-Park Eigentümer: ½ Stadtwerke Wolfhagen + ½ BLG-Project Errichtung: Anschlussleistung: Module: Wechselrichter: an Bahntrasse kwp Stück (Viessmann) 212 Stück (SMA) 13

14 Windpark auf dem Rödeser Berg - Neuigkeiten und Leistungszahlen Ende 2014 ans Netz 14

15 4 Mühlen von Enercon, Typ E-101 Windkraftanlage: Rotordurchmesser Nabenhöhe Flächenverbrauch Fundament 101 m 135 m 12 m 15 Fußballfeld: 105 m lang 68 m breit

16 4 Mühlen von Enercon, Typ E-101 Leistung je Anlage Stromerzeugung gesamt 3 MW ca. 28 Mio. kwh/a Strombedarf von ca Drei-Personen-Haushalten 16

17 Herausforderungen ZEITGLEICHE STROMBEDARFSDECKUNG AUS LOKALEN ERNEUERBAREN ENERGIEN 17

18 Entwicklung der EE-Erzeugung in Wolfhagen (alle EE-Kraftwerke) Ziel erreicht! Autarkie im Jahresmittel. 18

19 Wolfhagen: EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage 20 Bedarf 20 Erzeugung MW 0 Nachfrage PV WIND BIO 1 19

20 BRD - bis 2050: EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage Bedarf Erzeugung GW0 Nachfrage PV WIND BIO 20 Daten aus der Leitstudie des BMU

21 EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage Wolfhagen BRD 21 Daten aus der Leitstudie des BMU

22 Herausforderungen: Einbindung fluktuierender Einspeisungen Phasen Übererzeugung Wie kann man diesen Strom sinnvoll nutzen? Phasen Untererzeugung Wie vermeiden? Wie Versorgungssicherheit möglichst preisgünstig sicherstellen? Welche Leistungen für Reservezwecke? Anforderungen an Transportnetze reduzieren? 22

23 23

24 Einspeisungen und Entnahmen - Jahresübersicht Einspeisung Entnahme 24

25 Über- und Unterspeisung - Jahresübersicht Unterspeisung Überspeisung 25

26 Eigenversorgung gering Einspeisung Einspeisung Entnahme Entnahme Eigenversorgung Eigenversorgung 26

27 Eigenversorgung gering - 36% Einspeisung Entnahme Einspeisung kwh Entnahme kwh Eigenversorgung Eigenversorgung kwh Unterspeisung kwh Überspeisung kwh 27

28 Eigenversorgung gering - Vision Einspeisung Einspeisung Entnahme Entnahme Eigenversorgung Eigenversorgung 28

29 Eigenversorgung fast 100% - Wohin mit dem Strom? Einspeisung Entnahme Eigenversorgung 29

30 Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht Einspeisung Entnahme 30

31 Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht - Vision Einspeisung Entnahme 31

32 Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung Einspeisung Entnahme 32

33 Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung Einspeisung Entnahme 33

34 Stromeinspeisung vs. entnahme - Januar EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh Summe Überspeisung zeitgleicher Eigenversorgungsgrad 48% 34

35 Stromeinspeisung vs. entnahme - Juli EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh 749 Summe Überspeisung zeitgleicher Eigenversorgungsgrad 80% 35

36 Stromeinspeisung vs. entnahme - Jahresbetrachtung EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh zeitgleicher Summe Überspeisung Eigenversorgungsgrad 70% 36

37 Stromeinspeisung vs. -entnahme 37 Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus Windprognosen vom IWES-Windmessmast

38 Eigenversorgungsgrad SWW (Hochrechnung auf 2015 in kwh) Monat Einspeisung Entnahme Unterspeisung Überspeisung Eigenversorgungsgrad Jan % Feb % Mrz % Apr % Mai % Jun % Jul % Aug % Sep % Okt % Nov % Dez % SUMME % 38 Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus Windprognosen vom IWES-Windmessmast

39 JAHRESDAUERLINIE DER ZEITGLEICHEN LOKALEN EE-ERZEUGUNG IM NETZ DER STADTWERKE WOLFHAGEN 39

40 40 Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahme aus dem Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen

41 41 Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahmen und Überspeisungen im Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen

42 Lokaler Eigenversorgungsgrad in Wolfhagen aus fluktuierenden EE 30% - Ergänzungsbedarf aus vorgelagertem Netz 70% - zeitgleich abgedeckt aus eigenen fluktuierenden EE 38% - Rückspeisung ins vorgelagerte Netz 42 kw-entnahmeleistung

43 Fazit: Große Mengen des Strombedarfes können in dezentralen Systemen mit lokaler Erzeugung örtlich zeitgleich bereitgestellt werden. Ein ausgewogener Mix an Fotovoltaik und Windenergie ergänzen sich dabei in ihrem saisonalen Angebot. 43

44 Fazit: Die bedarfsgesteuerte Einbindung der Stromerzeugung aus Biomasse wird zukünftig den lokalen Eigenversorgungsgrad erhöhen. Strommengen, die in dieser Form örtlich erzeugt werden, müssen nicht über weite Strecken transportiert werden. Dies spart Kosten für Leitungsbau und minimiert die Eingriffe für Transportnetze. 44

45 45 NÄCHSTE SCHRITTE IN WOLFHAGEN

46 Flexibilisierung der Nachfrage in Haushalt, Industrie und Gewerbe durch ökonomische Anreize Kernthema: BMBF- Projekt Demand-Side- Management im Haushalt Bedarfsgesteuerte Integration und Optimierung der Biomasse 46

47 Weiterentwicklung von sinnvollen örtlichen Anwendungen zur Nutzung der überschüssigen Strommengen (Power to heat, power to gas or liquid) Integration von Stromspeichern Ausbau von konventionellen örtlichen Ergänzungsund Reservestromerzeugern möglichst in KWK 47

48 Weitere Kooperation in der SUN zur Diversifizierung der EE-Erzeugung in der Region zum Ausbau regionaler Back-up Erzeugungskapazitäten 48

49 Schritte auf dem Weg zu einem erhöhten Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen bis ,2 MW Spitzen-BHKW für Dunkelflaute (800h/p.a.) 3 MW von externem Kraftwerk aus vorgelagertem Netz 2 MW Batteriespeiche entladen + DSM 3,5 MW Batteriespeicher beladen 49

50 Angestrebter Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen in % aus vorgel. Netz 90% aus lokalen EE 50

51 Ziel Erhöhung des Eigenversorgungsgrades auf 90 % bei gleichzeitiger lokaler Leistungsabdeckung von mindestens 50 % der Netzlast. 51

52 52 AUSBLICK

53 Gesetzliche Regelungen in der Zukunft Grünstrom Marktmodell EEG 2016 Neue Energiemarktordnung werden die Weichen stellen, ob unsere Energieversorgung zukünftig mehr zentral oder dezentral und Bürgernäher gestaltet wird. 53

54 54 Rechtliche Entwicklungen zur Energiewende

55 Grüner Strom aus Wolfhagen für Wolfhagen? Warum beliefern die Stadtwerke Wolfhagen ihre Kunden weiterhin mit österreichischem Wasserkraftstrom? Trotz 100 % aus eigenen EEG-Anlagen und Vor-Ort Erzeugung? 55

56 56 Stromfluss - physikalisch

57 57 Stromfluss - physikalisch

58 58 Stromfluss - physikalisch

59 59 Stromfluss - physikalisch

60 60 Stromfluss - physikalisch

61 61 Stromfluss - bilanziell

62 62 Stromfluss - bilanziell

63 63 Stromfluss - bilanziell

64 64 Stromfluss - bilanziell

65 65 Stromfluss - bilanziell

66 66 Stromfluss - bilanziell

67 67 Stromfluss - bilanziell

68 68 Stromfluss - bilanziell

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70 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Stadtwerke Wolfhagen GmbH Siemensstraße Wolfhagen