Marktpotenziale international f ür deutsche

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1 Marktpotenziale international f ür deutsche Unternehmen im Bereich Netzintegration/ Smart Grids/ M i nigrids Beitrag zur BMWi Fachveranstaltung Herausforderungen bei der Stromnetzintegration von erneuerbaren Energien in Auslandsmärkten und Chancen für deutsche Unternehmen am Johannes Kirsch Senior Director International Affairs

2 I nhalte der Präsentation 1) der ZVEI. 2) Integration erneuerbarer und dezentraler Erzeugung 3) Auf dem Weg zu Smart Grids / Minigrids 4) Argumente für energieeffiziente Lösungen 5) Marktpotentiale erschließen Frankfurt, Folie 2

3 Der ZVEI Ein starker Partner Ansprechpartner in den Bereichen: Energy Industry Components, Mobility & Systems Life, Health & Home Interessenvertretung auf nationaler und internationaler Ebene Bündelung von Technologie- und Marktinformationen Plattform für Meinungsbildung und Erfahrungsaustausch 28 Fachverbände, 10 Abteilungen und Referate Frankfurt, Folie 3

4 die Fachverbände im ZVEI Automation Batterien Consumer Electronics Electrical Winding & Insulation Systems Electronic Components and Systems Elektrobahnen und -fahrzeuge Elektro-Haushalt-Großgeräte Elektro-Haushalt-Kleingeräte Elektro-Hauswärmetechnik Elektromedizinische Technik Elektroschweißgeräte Elektrowerkzeuge Energietechnik Fahr- und Freileitungsbau Installationsgeräte und -systeme Kabel und isolierte Drähte Licht PCB and Electronic Systems Satellit & Kabel Sicherheit Starkstromkondensatoren Transformatoren und Stromversorgungen Frankfurt, Folie 4

5 Integration erneuerbarer Energieerzeugung Netzangebundene Systeme Photovoltaikstrom wird in das öffentliche Netz (wo vorhanden!) eingespeist Micro Grid Systems Dezentrale ländliche Versorgung, erneuerbar plus fossil (wo erforderlich) Ziel: 100 Prozent Versorgung Solar Home Systems Versorgung für einzelne Gebäude ( Grundversorgung: Kommunikation, Bildung) Source: SMA Source: SMA Source: Phocos Frankfurt, Folie 5

6 Energienetze: Wechselwirkung zw ischen Erzeugung, Übertragung u. Verteilung elektrischer Energie Power Generation (central) Power Transmission Power Distribution Power Generation (decentralized) Zentrale und dezentrale Energieversorgung Erneuerbare Energien: - Windkraftanlagen - Brennstoffzelle - Photovoltaik / Solarthermie Blockheizkraftwerke Dezentrale Dieselgeneratoren Netzmodernisierung, Automatisierung, Smart Grids, Einbindung Minigrids Automatisierung/ Service/ (Fern-) Wartung Frankfurt, Folie 6

7 Hybridsysteme Frankfurt, Folie 7

8 Hoher Anteil von Dieselgeneratoren als Einstiegschance für Kopplung mit dezentraler Photovoltaik Anteil der Dieselgeneratoren an der installierten Gesamtkapazität Frankfurt, Folie 8

9 I nstallierte Netzkapazitäten auf Basis von Dieselgeneratoren Frankfurt, Folie 9

10 retrofit: ineffiziente Generatoren zu Smart Grid tauglichen Anlagen ertüchtigen Häufiger Einsatz von Diesel-Generatoren zur Energieerzeugung im Grundlastbereich: Off grid, oft nur ereignisorientierte Wartung als Netzersatz-Aggregate im verschleißintensiven Dauerbetrieb Folgen: hohe Ineffizienz in der Erzeugung + Kosten retrofit: wenn mechanische Instandhaltung ohnehin überfällig ist, können viele Dieselaggregate mit Fernüberwachungs und steuerungselektronik aufgerüstet und für den Smart Grid Betrieb vorbereitet werden Diesel-Generator/ Indien; Quelle: Noida/ Uttrapradesh Frankfurt, Folie 10

11 Dieselgeneratoren als Einstieg für Photovoltaikprojekte 1) Dieselbasierte Netzkapazitäten: Südamerika, Süd- und Südostasien je ca. 1,5 GW Sub-Sahara Afrika ca. 2,3 GW 2) Weitere attraktive Marktnischen: nahezu alle Inseln 3) Vordringlich: Länder mit hohen Dieselpreisen und niedriger Elektrifizierungsrate 4) Hybride Systeme als Problemlösung: Kombination von Dieselerzeugung (als Überbrückung) und PV-System, da die Einsparung von Kraftstoff als Hebel für den Zubau von PV- Systemen fungiert. 5) Effekte: 1) Brennstoff- u. Kostenersparnis 2) Schadstoff Ausstoß sinkt 3) Generatorlaufzeit sinkt 4) Verfügbarkeit elektrischer Versorgung wächst Frankfurt, Folie 11

12 Realisierungschancen für Hybridsysteme 1) Regional gesehen liegen die interessantesten Märkte für dieses Geschäftsmodell in - Nordafrika - Sub-Sahara Afrika - Ostasien - Zentralasien - Südostasien 2) Dieselbasierte Erzeugung entsteht bei hohem schnell wachsendem Energiebedarf und schlechter öffentlicher Versorgung bzw. fehlenden öffentlichen Netzen Frankfurt, Folie 12

13 Hybridsysteme als Einstieg für Smart Grids und Minigrids 1) Voraussetzungen - fernsteuerfähige Dieselgeneratoren bilden entweder Grundlastversorgung oder fungieren als Netzersatzanlagen ( Notstrom ) - Photovoltaik kann Tagesbedarf decken - geeignete Fläche für PV (> 0,5MW) verfügbar - Dieselpreis > 1 US$/Liter - Anreiz zur Kosten- u. Schadstoffsenkung 2) Geeignete Standorte bzw. Marktsegmente: netzferne Siedlungsgebiete und Industrien, Rohstoffabbau, Meerwasserentsalzungsanlagen, landwirtschaftliche Bewässerungsanlagen, Ferienanlagen, Hotels, Bürokomplexe und Einkaufszentren 3) Natürliche Ansatzpunkte für Smart Grids / Minigrids, da die Steuerung und die Einspeisung hybrider Erzeugung ein automatisierungsfähiges technisches Management erfordert. Frankfurt, Folie 13

14 Smart Grids? siehe Frankfurt, Folie 14

15 Smart Grid Broschüre, s i e h e h t t p : / / w w w. z v e i. o r g / V e r b a n d / P u b l i k a t i o n e n / S e i t e n / S m a r t - G r i d s - in- D e u t s c h l a n d ---H a n d l u n g s f e l d e r - f % C 3 % B C r - V e r t e i l n e t z b e t r e i b e r - a u f - d e m - W e g - zu- i n t e l l i g e n t e n - N e t z e n. a s p x Frankfurt, Folie 15

16 I nnovationsschritte zu Smart G rids: Herausforderungen und Aktionsfelder Gesteigerter Bedarf an Energie Urbanisierung Begrenzte Verfügbarkeit der natürlichen Ressourcen Klimawandel Verstärkter Einsatz dezentraler Erzeugung und Erneuerbarer Energien Mehr Bedarf an Leitungskapazität und Stromübertragung großer Leistungen über lange Strecken Stromverteilung in Ballungsräumen / Mega-Städten Öffnung der Märkte Höhere Anforderungen an Flexibilität, Verfügbarkeit, Effizienz und Sicherheit der Netze Frankfurt, Folie 16

17 Netzeinbindung dezentraler Erzeugung: technische Anforderungen Sowohl Energieübertragung und verteilung auf der Hochspannungsebene, als auch die Einspeisung und Vernetzung dezentraler Erzeugung in zunächst kleinere, später größere Netze sind entscheidend für die Energieeffizienz besonders auch in Entwicklungs- u. Schwellenländern. Insellösungen sind daher aufwärtskompatibel zu gestalten, um steigenden Anforderungen an die Verfügbarkeit zu genügen. Bei der Modellierung der RAHMENBEDINGUNGEN ist die erforderliche Regelenergie mit einzuplanen. D.h. wenn unstetige Erzeugung hinzu gebaut wird, müssen regelfähige Kraftwerke oder Energiespeicher vorhanden sein, um Angebot u. Nachfrage schnell auszubalancieren. Ansonsten entstehen Störungen bei Netzfrequenz und Netzspannung. Diese Störungen werden durch technische Einrichtungen wie Stufenschalter für Leistungstransformatoren ausgeglichen, welche in Umspannwerken untergebracht sind. So werden Schäden bei Verbrauchern vermieden. Frankfurt, Folie 17

18 Netzeinbindung dezentraler Erzeugung Anforderungen an die Förderziele Was soll erreicht werden? Stabile Vollzeitversorgung mit elektrischer Energie Erneuerbare Erzeugung und ausreichende Regelenergie Reduzierung des Verbrauchs fossiler Energieträger Energieeffizienz durch Verbrauchsoptimierung Reduzierung der Energieübertragungsverluste durch Netzmodernisierung u. -ausbau Erhöhte Versorgungssicherheit Berücksichtigung der physikalisch bedingten Verkettung von dezentraler erneuerbarer Erzeugung und Netzanpassung Frankfurt, Folie 18

19 Was tut der ZVEI, um energieeffiziente und Smart Grid Lösungen zu propagieren? Mitarbeit in Exportinitiativen des BMWi Anstöße für Marktstudien Veranstaltungen Eigene Broschüren Broschüren in Zusammenarbeit mit BMZ, KfW Guided tours bei HannoverMesse Input zu AHK Geschäftsreise Frankfurt, Folie 19

20 S m a r t G r i d Te c h n o l g y i n T h a i l a n d / V i e t n a m : M a r k t p o t e n z i a l - S t u d i e ( f i n a n z i e r t d u r c h B M W i E x p o r t i n i t i a t i v e + u n t e r s t ü t z t v o n Z V E I ) Auftakt: ZVEI Vorschläge bei BMWi Exportinitiative Energieeffizienz zu neuen Themen Workshop Smart Grid Potenzial in Schwellen-Entwicklungsländern von ZVEI- GIZ-KfW (Sept 2011) Vorstellung der Studie: Veranstaltung von ZVEI und GIZ/ PEP am 14. November 2013 (ZVEI, Frankfurt) AHK Geschäftsreise Smart Grid in Thailand September 2014 Frankfurt, Folie 20

21 K e r n a u s s a g e n d e r S t u d i e : G e s c h ä f t s a n k n ü p f u n g s m ö g l i c h k e i t e n f ü r S m a r t G r i d s i n T h a i l a n d Energieversorungsunternehmen (EPPO, EGAT, PEA, MEA, PTT) teilen überwiegend die Überzeugung, dass Smart Grid Anwendungen für den Ausbau der Energieversorgung in Thailand notwendig sind Zahlreiche EVUs haben bereits Smart Grid fähige (End-) Geräte installiert oder planen, dies zu tun Da vielfach schon SCADA Systeme (supervisory control and data acquisition) installiert sind, fällt die Aufwärtsintegration zu Smart Grids leichter Hauptanwendungsgebiete in Thailand: - Unter- und Verteilstationen - Intelligente, rückkanalfähige Mess- und Zählgeräte ( Smart Meter ) - Unternehmensweites Informationsmanagement - Micro-Grid Systeme - Ladestationen für E-Mobile Frankfurt, Folie 21

22 Verbesserte Netzqualität als Voraussetzung für Smart Grids Beispiel Armenien: Reduzierung der Übertragungsverluste alt neu Vollständiger Austausch einer wichtigen Unterstation ohne Unterbrechung der Energieversorgung Frankfurt, Folie 22

23 Netzerweiterung (Einbindung von Konsumenten und industriellen Verbrauchern) Duschanbe/Tadschikistan Ersatz veralteter, überlasteter Leistungstransformatoren, um den wachsenden Energieverbrauch der Stadt Duschanbe und ihrer Bevölkerung zu befriedigen Frankfurt, Folie 23

24 B M Z Z V E I P u b l i k a t i o n : E l e k t r o - E n e r g i e e f f i z i e n z M o t o r f ü r n a c h h a l t i g e u n d v e r n e t z e Z u k u n f t s m ä r k t e w e l t w e i t Zielgruppe: Entscheidungsträger und Investoren aus Politik + Industrie im Ausland Frankfurt, Folie 24

25 Herausforderung für das Marketing: höhere Anfangsinvestitionen bei reduzierten Lebenszykluskosten Vergleich der Lebenszykluskosten unterschiedlich energieeffizienter Systeme, siehe: das life cycle cost tool des ZVEI berechnet Lebenszykluskosten mit Investitionsprojekt II lassen sich fast CHF sparen Frankfurt, Folie 25

26 N a c h h a l t i g k e i t s k r i t e r i e n i n d e r B e s c h a f f u n g : KfW To o l b o x ( I ) H i n t e r g r u n d, Z i e l u n d N u t z e n BMZ und KfW wollen die Nachhaltigkeit der durch sie finanzierten (Infrastruktur)Projekte in Schwellen-/ Entwicklungsländern stärken Hebel: die Beschaffung und Auftragsvergabe bei Projekten Ziel: Projekte und Anlagen für Infrastruktur so planen, bauen und nutzen, dass sie langfristig einsetzbar sind (möglichst umweltschonend, sozial und ökonomisch verträglich) Nutzen: nicht nur für Partnerländer und EZ, sondern auch für Anbieter, die höhere Standards erfüllen (Austausch mit deutscher Wirtschaft!) Frankfurt, Folie 26

27 N a c h h a l t i g k e i t s k r i t e r i e n i n d e r B e s c h a f f u n g : KfW To o l b o x ( II) U m s e t z u n g Erarbeitung eines Leitfadens mit Empfehlungen für Standards und Beispielen für Vergabeprozesse Zielgruppe: Projektträger (ausschreibende Stellen) in Partnerländern, Auftragnehmer, KfW Mitarbeiter, Consultants im KfW Umfeld ZVEI Ziele: Life Cycle-Cost Ansatz in KfW-Toolbox verankern, so dass Ausschreibungen künftig stärker im Einklang mit dem LCC Ansatz erfolgen Empfehlungen für weltweit anwendbare Standards für Produktgruppen der Energietechnik (Transformatoren, Schaltanlagen, Lösungen zur Netzintegration, Wechselrichter, elektrische Antriebe) Frankfurt, Folie 27

28 Die KfW Toolbox, das Handbuch* für nachhaltige Auftragsvergaben *siehe Auftragsvergabe.pdf Frankfurt, Folie 28

29 Niedrige Lebenszykluskosten sind ein Förderziel nachhaltiger Auftragsvergaben Die KfW Toolbox propagiert die Reduzierung der Lebenszykluskosten als Argument zur Auftragsvergabe Mit Berufung auf ZVEI und die KfW können Unternehmen auch bei privatwirtschaftlichen Energieprojekten auf die Vorteile energieeffizienter, nachhaltiger Konzepte verweisen. Voraussetzung: der Investor/Eigentümer verfolgt ein längerfristiges Nutzungskonzept. Erst Smart Grids bringen die Vorteile dezentraler oder erneuerbarer Erzeugung voll zur Geltung Frankfurt, Folie 29

30 Marktpotentiale erschließen Argumente & Hilfsmittel Technischer Ansatz: Übertragungsverluste reduzieren, Verfügbarkeit erhöhen Kommerzieller Ansatz: Treibstoffkosten senken Umweltmotivierter Ansatz: Schadstoffausstoß reduzieren Argumentative Unterstützung durch LCC Ansatz, KfW toolbox Voraussetzungen: - Ganzheitliche Kundenperspektive, d.h. mehrjährige Anlagennutzung, - werterhaltender, nachhaltiger Betrieb Frankfurt, Folie 30