Smart Energy Session 2 Energiekonzept Staatliche Anreize und Vorgaben

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1 Session 2 Energiekonzept Staatliche Anreize und Vorgaben Rudolf Hergenröder SS 2014

2 Agenda 1. Organisatorisches 2. Energiewirtschaftliche Grundlagen 3. Auswirkungen des Energiekonzepts 4. Umsetzung des Energiekonzeptes Session 2 1

3 Vorläufige Termine Session 2 2

4 Lernziel für das Modul Smart Energy Am Ende von Session 2 sollen die Studenten folgendes kennen und verstehen: Begriffsbestimmung und Einordnung von Smart Energy Fakten zu Energiekonzept Verständnis zu Auswirkungen von Energiekonzept Notwendige Grundlagen der Energiewirtschaft Möglichkeiten des Staates zur Umsetzung Energiekonzept Session 2 3

5 Agenda 1. Organisatorisches 2. Energiewirtschaftliche Grundlagen 3. Auswirkungen des Energiekonzepts 4. Umsetzung des Energiekonzeptes Session 2 4

6 Energiepolitisches Dreieck Versorgungssicherheit Spannungsfeld Umweltschutz/ Nachhaltigkeit Wirtschaftlichkeit Alle Maßnahmen zur Umsetzung des Energiekonzepts unterliegen dem Spannungsfeld des Energiepolitischen Dreieck Session 2 5

7 Energiewirtschaftliche Grundlagen Session 2 6

8 Energiewirtschaftliche Grundlagen Smart Energy Produktion = Verbrauch Session 2 7

9 Energiewirtschaftliche Grundlagen Stromnachfrage und Stromerzeugung müssen jederzeit im Gleichgewicht sein. Entweder Stromerzeugung der Nachfrage anpassen (= konventionelle Energiewirtschaft) Oder: Stromnachfrage der zur Verfügung stehenden Erzeugung anpassen (= Smart Energy) Session 2 8

10 Energiewirtschaftliche Grundlagen kontinentaleuropäisches Verbundnetz mit einer Leistung von ca. 600 GW synchroner Erzeugung (blau) Session 2 9

11 Energiewirtschaftliche Grundlagen Session 2 10

12 Energiewirtschaftliche Grundlagen Vergleich Kapazität und Netto-Erzeugung (Volllaststunden) Smart Energy Session 2 11

13 Energiewirtschaftliche Grundlagen Session 2 12

14 Energiewirtschaftliche Grundlagen Unbundling: Netz und Vertrieb sind getrennt : Netz Kunde Vertrieb Session 2 13

15 Energiewirtschaftliche Grundlagen Session 2 14

16 Energiewirtschaftliche Grundlagen Unbundling: Session 2 15

17 Agenda 1. Organisatorisches 2. Energiewirtschaftliche Grundlagen 3. Auswirkungen des Energiekonzepts 4. Umsetzung des Energiekonzeptes Session 2 16

18 Energiekonzept Auswirkungen Erzeugung Was bedeuten die Erzeugungsziele für die bestehende Erzeugungsinfrastruktur? Netz Was bedeutet die Umsetzung des EK für die Netze? Durch direkte Ziele? Was bedeutet die Umsetzung des EK für die Energiewirtschaft und deren Prozesse? Welche neuen Rollen gibt es? Markt und Prozesse Energiekonzept Indirekt? Wie sind die Kunden vom EK betroffen? Kunden Session 2 17

19 Energiekonzept Auswirkungen Erzeugung Netz Was sind die Erzeugungsziele? Welche Eigenschaften haben diese? Energie-konzept Markt und Prozesse Kunden Session 2 18

20 Auswirkungen auf Erzeugung Erzeugung aus Photovoltaikanlagen Session 2 19

21 Auswirkungen auf Erzeugung Der Peakload-Preis ist der Durchschnittspreis von 8:00 bis 20:00h eines Tages, bzw. an n Tagen Durch erhöhte PV Einspeisung Spread Peak/Base sinkt kontinuierlich Auswirkung auf den konventionellen Kraftwerkspark Quelle: IZES 1/ Session 2 20

22 Auswirkungen auf Erzeugung April 2013 Quelle: Dr. B. Biermann, 50 Herz, 2/ Session 2 21

23 Auswirkungen auf Erzeugung Erzeugung aus Windkraftanlagen Session 2 22

24 Auswirkungen auf Erzeugung Windeinspeisung Hohe Volatilität in sehr kurzen Zeitabständen! Hohe Gradienten! innerhalb einer Viertelstunde Session 2 23

25 Auswirkungen auf Erzeugung Session 2 24

26 Auswirkungen auf Erzeugung Installierte Leistung erneuerbarer Energien Session 2 25

27 Auswirkungen auf Erzeugung Eigenschaften von Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energie (o.bio): Fluktuierend (je nach Sonnen- und Windintensität) Jahres- und tageszeitlich schwankend Hohe Einspeisegradienten > MW pro ¼ h Nur bedingt vorhersehbar Regional unterschiedlich ausgeprägt (Süddeutschland PV, Norddeutschland Wind) Dezentral Nicht steuerbar Bevorzugte Einspeisung, d.h. erzeugter Strom muss i.d.r. ins Netz aufgenommen werden Session 2 26

28 Energiekonzept Auswirkungen Erzeugung Netz Welche direkten und indirekten Auswirkungen hat das EK auf die Netze? Energiekonzept Markt und Prozesse Kunden Session 2 27

29 Auswirkungen auf das Netz Heutiges Energiesystem Zukünftiges Energiesystem Zentrale Erzeugung Übertragung HöS/HS Verteilung MS Verteilung NS Haushalte Erzeugungsmix Photo- Smart voltaik Home E- Autos Speicher Mikro- KWK Haushalt mit PV Haushalt Konventionelle Erzeugung Speicher e-mobility PV Wind Transformator Lastfluss Session 2 28

30 Auswirkungen auf das Netz Zusammenfassung: Ausbau von Windanlagen offshore und in Norddeutschland => Lastfluss zukünftig von Nord nach Süd => Ausbau der Übertragungsnetze N- S (mehr km) Ausbau dezentrale Einspeisung in Niederspannung und verstärkt Stromabnehmer (E-Mob) in Niederspannung Ausbau der Verteilnetze (mehr kw Kapazität je Leitung) Lastfluss von NS -> MS Anpassung der Netzsteuerung Fluktuierende Einspeisung => Probleme mit Netzstabilität => Anpassung der Netzsteuerung => Notwendigkeit für mehr Speicher Session 2 29

31 Erzeugung Netz Was bedeutet die Umsetzung des EK für die Energiewirtschaft und deren Prozesse? Energie-konzept Welche neuen Rollen gibt es? Markt und Prozesse Kunden Session 2 30

32 Energiekonzept Markt und Prozesse Smart Energy Session 2 31

33 Energiekonzept Markt und Prozesse Smart Energy Quelle: EON Session 2 32

34 Energiekonzept Markt und Prozesse Smart Energy Session 2 33

35 Energiekonzept Markt und Prozesse Neue Regeln notwendig, was das (regulierte) Netz und was ein wettbewerblicher Anbieter beim Kunden steuern darf. Challenge Grid Solution the electricity demand has to be aligned with the available generation Market Steering of local demand and generation Session 2 34

36 Smart Market Smart Energy Energiekonzept Markt und Prozesse Smart Energy Service Provider (e.g. E-Mob) Smart Energy Service Provider (e.g. Smart Home) WWW Retail (Power, Gas, etc.) DSO Controlling, Measuring Power Services Session 2 35

37 Energiekonzept Markt und Prozesse Die bisherigen Prozesse, z.b. Lieferantenwechsel müssen schneller ablaufen Beispiel Lade-Roaming für Elektromobilität Session 2 36

38 Energiekonzept Markt und Prozesse Zusammenfassung: Großhandelspreise mehr volatil, teilweise sogar negativ Endkundentarife können zukünftig variabel angeboten werden Energiewirtschaftliche Prozesse werden komplexer und müssen dennoch schneller ablaufen Traditionelle Wertschöpfungskette (Erzeugung -> Verteilung - > Vertrieb) ändert sich Session 2 37

39 Energiekonzept Markt und Prozesse Erzeugung Netz Energiekonzept Wie sind die Kunden vom EK betroffen? Markt und Prozesse Welche neue Beziehungen gibt es? Kunden Session 2 38

40 Energiekonzept Markt und Prozesse Zusammenfassung: Konsumer werden auch zu Produzenten = Prosumer EE-Erzeugung Rückspeisung aus E-Mob ukwk-anlagen Kunden werden aktiv in energiewirtschaftliche Prozesse eingebunden: Lastmanagement bei Bedarf (Demand Response) Variable Tarife (last- und zeitabhängig) Verschieden Stromanbieter für verschiedene Anwendungen, z.b. E-Mob Höhere Wechselbereitschaft Session 2 39

41 Energiekonzept Markt und Prozesse Erzeugung Fluktuierende Einspeisung durch EE Dezentrale Einspeisung Netz Notwendigkeit für Netzausbau Netzsteuerung Volatile Preise Neue Rollen und Prozesse Prozesse müssen schneller ablaufen. Energie-konzept Prosumer Einbindung in energiewirtschaftliche Prozesse Markt und Prozesse Kunden Session 2 40

42 Energiekonzept Markt und Prozesse 1. Organisatorisches 2. Energiewirtschaftliche Grundlagen 3. Auswirkungen des Energiekonzepts 4. Umsetzung des Energiekonzeptes Session 2 41

43 Umsetzung des Energiekonzepts Ziel: Umsetzung des Energiekonzepts Anreize Marktfreundliche Rahmenbedingungen Verpflichtungen Forschungsförderung direkt indirekt Gesetzgeber Session 2 42

44 Umsetzung des Energiekonzepts Anreize Subvention Direkt, z.b. EEG-Einspeisevergütung Indirekt, z.b. Erlass der Stromsteuer bei Verwendung eines Energie Effizienz Management Systems in der Industrie nach DIN EN ISO Bevorzugung Z.B. bevorzugte Einspeisung von EEG-Strom in die Netze Marktbasierte Anreize, Verteuerung und Erschwernis von Alternativen Z.B. Emissionsrechtehandel verteuert fossile Erzeugung Vereinfachte Genehmigungsverfahren, z.b. für Errichtung von Windparks Session 2 43

45 Umsetzung des Energiekonzepts Verpflichtungen Gesetze, Verordnungen und Regulierung, z.b.: Kernenergieausstieg (Atomgesetz) Verpflichtung zum Einbau von Smart Metern in Deutschland (EnWG) Verpflichtung variable Tarife anzubieten (EnWG) Verbote, z.b. von Glühbirnen (EU-Verordnung) Einführen von Emissionsobergrenzen z.b. für Fahrzeugflotten bevorzugen Einführung von E-Mob Verpflichtung des Netzbetreibers EE-Anlagen ans Netz anzubinden Effizienzstandards für Gebäude Session 2 44

46 Umsetzung des Energiekonzepts Marktfreundliche Rahmenbedingungen: Zugrundeliegende Motivation: Je mehr Wettbewerb, desto vielfältiger und kostengünstiger die Lösungen Umsetzung: Möglichst viele Smart Energy Aufgaben im Markt ansiedeln. Strenges Unbundling, starke Kontrolle durch BNetzA und Kartellamt Kundenrechte stärken (z.b. hoher Verbraucherschutz) Session 2 45

47 Umsetzung des Energiekonzepts Staatliche Forschungsförderung ung/energieklima/forschungfoerderung/_node.html Energieforschungsprogramm als übergeordneter Rahmen. Inkubatorfunktion: = Zusammenbringen von verschiedenen Industrien und Forschungseinrichtungen Einzelne Projekte oder Programme, z.b. E-Energy (http://www.e-energy.de) InnovationCity Ruhr (http://www.bottrop.de/microsite/ic/) Session 2 46

48 Umsetzung des Energiekonzepts Zielsetzung der staatliche Forschungsförderung: 1. Beitrag für Umsetzung des Energiekonzepts leistenmit den Schwerpunkten: Energieeffizienz, erneuerbare Energien, Netztechnik und Energiespeicher 2. Führende Position deutscher Unternehmen auf dem Gebiet moderner Energietechnologien ausbauen 3. Technologische Optionen zu sichern und zu erweitern, für zukünftige Flexibilität der Energieversorgung Session 2 47

49 Staatliche Forschungsförderung Rahmenbedingungen: Projektförderung richtet sich an Unternehmen, Forschungsinstitute und Universitäten, idealerweise im Verbund. Gefördert werden Forschungsvorhaben, die im Markt nicht realisierbar sind, bzw. Demonstratoren für neue Technologien Unternehmen können mit bis zu 50 % der Kosten, Universitäten und Forschungsinstitute mit bis zu 100 % unterstützt werden. Projektergebnisse sollen nach Möglichkeit patentiert werden. Veröffentlichungspflicht in Form von Konferenz- und/oder Fachliteraturbeiträgen Session 2 48

50 Staatliche Forschungsförderung Resortübergreifende Initiativen : Session 2 49

51 Staatliche Forschungsförderung Überblick: "E-Energy = Informations- und Kommunikations-technologiebasiertes Energiesystem der Zukunft. Über alle Wertschöpfungssegmente reichender, integraler Systemansatz, der alle energierelevanten Wirtschaftsaktivitäten sowohl auf der Markt- als auch auf der technischen Betriebsebene einschließt. 140 Mio. Euro aus Eigenmitteln und staatlicher Förderung (BMU und BMWi) Start bereits Session 2 50

52 Staatliche Forschungsförderung Beispiel: elf Untersuchungsfelder Kooperationen Zusammenarbeit mit Österreich und Schweiz Session 2 51

53 Am Ende von Session 2 sollen die Studenten folgendes kennen und verstehen: Begriffsbestimmung und Einordnung von Smart Energy Fakten zu Energiekonzept Verständnis zu Auswirkungen von Energiekonzept Notwendige Grundlagen der Energiewirtschaft Möglichkeiten des Staates zur Umsetzung Energiekonzept Session 2 52

54 Hochschule Landshut Am Lurzenhof 1 D Landshut Tel.: Fax:

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