grid-control Ein Gesamtlösungsansatz für das Stromnetz der Energiewende Smart Grids-Kongress 2016 Fellbach Katharina Volk Netze BW GmbH

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1 grid-control Ein Gesamtlösungsansatz für das Stromnetz der Energiewende Smart Grids-Kongress 2016 Fellbach Katharina Volk Netze BW GmbH 5. Dezember 2016

2 grid-control Förderinitiative und Projektkonsortium Förderinitiative Zukunftsfähige Stromnetze Ziel ist die Entwicklung moderner Technologien und Konzepte für den Ausbau von Stromnetzinfrastrukturen zur Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien. 157 Mio. Förderung für 67 Projekte Forschungsvorhaben grid-control Juli 2015 Juni 2018 Projektvolumen: rund 9 Mio. 9 Konsortialpartner Entwicklung und Erprobung von Konzepten und Systemlösungen 2

3 Zukünftige Herausforderungen im Verteilnetz EE-Ausbau und steuerbare Verbraucher Gestern Heute Morgen Verteilnetze vernetzen Großkraftwerke und Endkunden Verlagerung der Erzeugung in die Verteilnetze Neue Prosumenten/ steuerbare Lasten in Verteilnetzen Herausforderungen 1. Aufgaben von Großkraftwerken übernehmen 2. Koordination flexibler Lasten 3. Belastungsgrenzen der Verteilnetze einhalten Wir müssen Verteilnetze aktiv machen 3

4 Unsere Ziele Technisch-wirtschaftlicher Verteilnetzbetrieb Nachhaltigkeit Ressourceneffizienz Engpassmanagement Effizienter Netzausbau Akzeptanz Regionaler Eigenverbrauch Versorgungssicherheit Einspeisemanagement 2.0 Systemdienstleistungen Entwicklung und Erprobung von Systemlösungen in einem systemübergreifenden Gesamtkonzept 4

5 Die Entwicklung eines Gesamtkonzeptes bedeutet die intelligente Vernetzung von: 1. Smart Grid Steuerbare Netzbetriebsmittel, Sensorik im Netz, Einspeisemanagement 2. Smart Metering Intelligente Zähler mit Kommunikationsanbindung 3. Smart Home/Smart Industries Steuerung des kundeninternen Verbrauchsverhaltens 4. Smart Market Lastverlagerung, virtuelle Kraftwerke 5

6 und diese intelligente Vernetzung ermöglicht neue Lösungsansätze: Bemessung der Stromnetzkapazität Probabilistische Netzplanung Engpassprognose & Engpassvermeidung Lastflussprognose Engpassmanagement Systemdienstleistungen Koordinierte Spannungshaltung Momentanreserve & Kurzschlussleistung Netzsicherheit Zustandsschätzung Kapazitätsmanagement & Power Balancing Mehrwert durch Zusammenwirken in einem Gesamtkonzept 6

7 und diese intelligente Vernetzung ermöglicht neue Lösungsansätze: Bemessung der Stromnetzkapazität Probabilistische Netzplanung Engpassprognose & Engpassvermeidung Lastflussprognose Engpassmanagement Systemdienstleistungen Koordinierte Spannungshaltung Momentanreserve & Kurzschlussleistung Netzsicherheit Zustandsschätzung Kapazitätsmanagement & Power Balancing Mehrwert durch Zusammenwirken in einem Gesamtkonzept 7

8 Engpassmanagement Umsetzung eines Netzampelansatzes Netzampel als Grundlage einer marktorientierten, netzdienlichen Nutzung von Flexibilitäten im Netz 1 Regionales-Energiemanagement-System 2 Flexibilitäts-Management-System 3 Gebäude-Energiemanagement-System Entwicklung von rollengerechten Systemlösungen Grün Gelb Rot Kein Netzengpass prognostiziert Opportunitätsräume geben Marktteilnehmern freie Handlungsräume bei der Bewirtschaftung von Flexibilitäten vor Prognosebasierter Netzengpass Interaktion von Netz & Markt: Diskriminierungsfreie Aktivierungsquoten der Flexibilitäten geben Marktteilnehmern Nebenbedingungen für Optimierung vor Netzengpass in Echtzeit Bedarfsgerechte Notfallmaßnahmen durch den Netzbetreiber 8

9 Engpassmanagement Umsetzung des Netzampelkonzepts Regionale Netzcluster Ebene 1 HS/MS Trafo FMS Flexibilitäts Management System GLMS Grid Load Management System HS HS/MS REMS Regionales Energie Management System Ebene 2 MS-Abgang Ebene 3 MS/NS Trafo MS/NS MS/NS Ebene 4 NS-Abgang GEMS Gebäude Energie Management System 9 9

10 und diese intelligente Vernetzung ermöglicht neue Lösungsansätze: Bemessung der Stromnetzkapazität Probabilistische Netzplanung Engpassprognose & Engpassvermeidung Lastflussprognose Engpassmanagement Systemdienstleistungen Koordinierte Spannungshaltung Momentanreserve & Kurzschlussleistung Netzsicherheit Zustandsschätzung Kapazitätsmanagement & Power Balancing Mehrwert durch Zusammenwirken in einem Gesamtkonzept 10

11 Power Balancing Vernetzung dezentraler Anlagen zu einem Flächenkraftwerk Verteilnetzautomatisierung & neuartige Betriebsführungsmethoden Weiterentwicklung des Einspeisemanagements Aufgaben von Großkraftwerken übernehmen Systemdienstleistungen aus dem Verteilnetz HS Umspannwerk REMS-Regelung MS NS NS NS 11

12 Power Balancing Vernetzung dezentraler Anlagen zu einem Flächenkraftwerk Verteilnetzautomatisierung & neuartige Betriebsführungsmethoden Weiterentwicklung des Einspeisemanagements Aufgaben von Großkraftwerken übernehmen Systemdienstleistungen aus dem Verteilnetz HS Umspannwerk REMS-Regelung MS NS NS NS 12

13 Labor- und Feldtest Freiamt als Vorreiter der Energiewende Labortest im Energy Smart Home Lab des KIT Feldtest im NETZlabor Freiamt Schon heute kann in Freiamt das Netz der Zukunft erprobt werden! Baden-Württemberg Last vs. Erzeugung in Freiamt 13

14 Erprobung des Netzes der Zukunft in Freiamt Flächenkraftwerk und Netzampelkonzept + - Bis zu 30 Stationen mit Mess- und Kommunikationstechnik Bis zu 60 Einspeiseanlagen mit Steuertechnik Batteriespeichersysteme E-Mobil Ladestation Regelbarer Ortsnetztransformator Demonstration und Evaluation der entwickelten Konzepte und Lösungen 14

15 Zusammenfassung und Ausblick Unsere Vision eines Verteilnetzbetreibers der Zukunft Gesamtlösungsansatz: Zusammenwirken von Smart Grid, Smart Market, Smart Home und Smart Meter VNB 2.0 Bezahlbarkeit der Energiewende: Nutzung von Flexibilitäten durch diskriminierungsfreien Netzampelansatz Versorgungssicherheit: Flächenkraftwerk zur Unterstützung von Großkraftwerken, Systemdienstleistungen aus dem Verteilnetz Umsetzungsvorschlag für eine erfolgreiche Realisierung der Energiewende 15

16 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Katharina Volk Netze BW GmbH Schelmenwasenstr Stuttgart Weitere Infos auf

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