Das virtuelle Netzkraftwerk

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1 Das virtuelle Netzkraftwerk Perspektiven dezentraler Energiesysteme Clean Energy Power Knut Schrader Berlin

2 Netzzugang im liberalisierten Energiemarkt Organisation und IT-Systemberatung Optimierte Energiebeschaffung und Energiehandel 2 BET-Seminare und In-House-Schulungen Anlagenplanung und technischer Netzbetrieb Analysen, Konzepte und Gutachten zu Spezialthemen

3 Energiepolitik Die energiepolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland sind: Ausbau erneuerbarer Energien Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Verminderung der Importabhängigkeit von Energieträgern Erhöhung der Energieeffizienz Klimaschutz Sichere und preiswürdige Energieversorgung Die Umsetzung dieser Ziele bewirkt neben anderen Effekten auch die Zunahme dezentraler Einspeisungen Dezentrale Einspeisungen sind Einspeisungen in die Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze 3

4 Perspektiven dezentraler Systeme: Erneuerbare Energieanlagen (EEG) Dezentralität Anlagen sind wegen der geringen Energiedichte erneuerbarer Energien dezentral Offshore Windanlagen sind (überwiegend) zentrale Einspeisungen Ausbauziele erneuerbarer Energien 12,5% in 2010 und 20% in ) Energiepolitisches Ziel des Klimaschutzes, der Verminderung der Importabhängigkeit und der Stärkung des Mittelstandes KWK-Anlagen Anlagen sind wegen der geringen Energiedichte der Fernwärmenetze dezentral Eine Novellierung KWK-Gesetz ist beabsichtigt, da mit dem KWKG die Ziele nicht erreicht wurden Ausbauziele zur Gewährleistung einer Emissionsreduzierung um 45 mio t/a bis 2010 bzw. mindestens 20 mio t/a durch KWK 2) Energiepolitisches Ziel der Effizienzsteigerung Sonstige Spitzen- und Notstromanlagen Pumpspeicherkraftwerke ) EEG ) Vereinbarung der Bundesregierung mit der Wirtschaft/Energiewirtschaft zur Minderung der CO2-Emissionen und der Förderung der Kraft-Wärmekopplung in Ergänzung zur Klimavereinbarung vom

5 EEG-Anlagen EEG-Mengen EEG-Mengen in GWh/a Wasser Gase Biomasse Geothermie Wind Solar Dez. Einspeisung Quelle: VDN-Berlin

6 KWK-Anlagen Dez. Stromerzeugung in KWK-Anlagen KWK-Gesetz KWK-Netz KWK-Objekt KWK-Kond Quelle: Statistisches Bundesamt, eigene Berechnungen 6

7 Dezentrale Erzeugung Stromerzeugung in GWh % 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% % KWK-Anlagen Zentrale Kraftwerke Quellen: VDN, Destatis, Eigene Berechnungen EEG-Anlagen Anteil dezentrale Einspeisung 7

8 Entwicklungen Mit Umsetzung der energiepolitischen Ziele der BRD ist eine Zunahme der dezentralen Einspeisung von ca. 25% auf ca. 40% in 2012 zu erwarten (Überschlagszahlen) Die Zunahme der dezentralen Einspeisungen führt zur Minderauslastung der vorgelagerten Netze Die Minderauslastung der Netze erhöht in der Regel ihre spezifischen Kosten Bei der Planung des Verteilnetzausbaus haben Betreiber von Elektrizitätsverteilnetzen die Möglichkeiten von Energieeffizienz und Nachfragesteuerungsmaßnahmen und dezentralen Erzeugungsanlagen zu berücksichtigen 1) Netzbetreiber können Netzkosten durch dezentrale Effizienz und verbrauchsnahe Erzeugungsanlagen vermindern ) 14 (3) EnWG 8

9 Netzkosten und dezentrale Einspeisung Das Entgelt für vermiedene Netzentgelte (VNE) wurde erstmals in der VVII (Sep 1999) vereinbart "Dieses Entgelt entspricht den durch die jeweilige Einspeisung eingesparten Netnutzungsentgelten in den vorgelagerten Netzebenen" Seither herrscht ein energiewirtschaftlicher Streit über den Umfang und die Fristen der Einsparung von Netzkosten durch dezentrale Einspeisung (VNEs wurden kaum gezahlt) Der energiewirtschaftliche Streit über die VNE ist politisch durch 18 StromNEV geklärt "Maßgeblich für das Entgelt für dezentrale Einspeisung sind die tatsächliche Vermeidungsarbeit und die tatsächliche Vermeidungsleistung und die Netzentgelte der vorgelagerten Netz- oder Umspannebene" 9

10 Netzkosten VNE 18 ungleich vermiedener Kosten vorgelagerter Netze HS-Netz ~ MS-Netz VNE NE 18 StromNEV vorgel. Netz Netzentnahmen 10

11 Netzkosten Netzkostensenkung durch effiziente Netzkonfiguration und Investition effiziente Betriebsführung und Instandhaltung Verminderung der vertikalen Netzlasten 1) Verminderung der vertikalen Netzlasten Maßgeblich sind die langfristigen Höchstlasten als Auslegungsgröße der jeweiligen Netze Informationen aus jeder Netzebene an alle nachgelagerten Netze erforderlich ) Vertikale Netzlasten sind die vorzeichenrichtigen Summen aller Übergaben aus dem jeweiligen Netz über direkt angeschlossene Transformatoren und Leitungen zu Verteilungsnetzen und Endverbrauchern. 11

12 Handlungsoptionen Dezentrale Einspeiser Dezentrale Einspeiser haben ein Eigeninteresse an der Optimierung der Vermeidungsleistung der Einspeisung (Optimierungspotenziale) Die Besicherung der Vermeidungsleistung erfolgt üblicherweise durch Netzreservekapazität im vorgelagerten Netz Netzbetreiber Herstellung eigener Vermeidungsleistung Optimierung der Vermeidungsleistung Dritter Besicherung der Vermeidungsleistung Dritter im Anschlussnetz Handlungsoptionen der Netzbetreiber im virtuellen Netzlastkraftwerk Eigene Netzspitzenanlagen (Herstellung der Verteilverluste) Aufschaltung der vorgelagerten Netzlast bei Eigenerzeugern Abschaltbare Lasten von aktiven Verbrauchern 12

13 Netzlastkraftwerk Übergeordneter Sollwert Netzlastkraftwerk M ~ Stromerzeuger M Stromverbraucher M M M R ~ ~ Messung und Regelkreis R R R Einspeiser Eigenerzeuger Aktive Verbraucher 13

14 Dezentrale Effizienz Ein virtuelles Netzlastkraftwerk erzeugt dezentrale Effizienz Dezentrale Effizienz vermeidet Kosten, durch Verzicht auf Ausbauinvestitionen Verminderung von Ersatzinvestitionen Verminderung von Verteilverlusten Kenngrößen Dezentraler Effizienz Erhöhung der Vollbenutzungsstunden der Netze Verbrauchsnähe der Erzeugungsanlagen im Anschlussnetz (G- Komponente im Anschlussnetz) Verlustanteile 14

15 Anreize Anreizwirkungen für dezentrale Effizienz: Im bisherigen Ordnungsrahmen gibt es keine Anreizsysteme für dezentrale Effizienz Die Herstellung dezentraler Effizienz erfordert Handlings- und Vertrags- und Informationsaufwand Eine Berücksichtigung der Kosten der Erschließung dezentraler Optionen ist erforderlich Dezentrale Effizienz ist bei einer Anreizregulierung zu berücksichtigen Nationales Informationssystem zur gesteuerten Verminderung der Netzlasten ist erforderlich 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Für weitere Fragen wenden Sie sich bitte an: BET Büro für Energiewirtschaft und technische Planung GmbH Theaterstraße D Aachen Telefon: +49 (0) 241 / Fax: +49 (0) 241 / Internet:

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