Virtuelle Kraftwerke durch Biogasanlagen Regelenergievermarktung und flexibler Anlagenbetrieb

Transkript

1 Virtuelle Kraftwerke durch Biogasanlagen Regelenergievermarktung und flexibler Anlagenbetrieb 10. Fachtagung Biogas Dezember 2015, IHK Potsdam, Großer Saal Lars Halfter

2 Next Kraftwerke im Überblick Technologie Leitwarte: Vollautomatische Steuerung & Monitoring von vernetzten Anlagen & Prozessen Next Box: Interface zur standardisierten Vernetzung verschiedener Anlagentypen Geschäftsmodell Virtuelles Kraftwerk, Regelenergiebereitstellung, Handelsdienstleistungen und Marktzugang zu den europäischen Strommärkten Dienstleistungen für Anlagen der Erneuerbaren Energien (BHKW, Wind, Solar) und große Stromverbraucher: Vernetzung Analyse Stromhandel Aktive Bilanzkreisbewirtschaftung Fakten Internationale Zentralen in Köln, Wien, Brüssel und Paris Gegründet: 2009 mit starkem akademischen Hintergrund Eigentümer: Firmengründer und private Investoren Seit Gründung stetiges Wachstum mit einem Team von rund 100 Mitarbeitern 2

3 Das virtuelle Kraftwerk der Next Kraftwerke Der Next-Pool Eckdaten Bereitstellung von Regelenergie seit Januar 2012, seit Juni 2013 in allen vier deutschen Regelzonen Anlagensteuerung zur bedarfsorientierten Einspeisung bzw. flexiblen Belieferung (strompreisorientiert Day-ahead und Intraday) Über Anlagen im Pool: Biomasseanlagen, Heiz- und Wasserkraftwerke, Netzersatzanlagen, Lasten, Wind- und PV-Anlagen Kennzahlen Biomasse: Leistung Direktvermarktung Biomasse 1200 MW Präqualifizierte Leistung MRL 608 MW Präqualifizierte Leistung SRL 499 MW Anzahl Anzahl BHKW BoE ca. 300 Bietet aktuell über 10 % des gesamtdeutschen negativen SRL-Bedarfs an mit stetigem Zuwachs 3

4 Aufbau des Virtuellen Kraftwerks IT-Infrastruktur und -komponenten RZ-Standort A RZ-Standort B Serverpool Leitstelle Routercluster Switchcluster Netzleitstelle Übertragungsnetzbetreiber GSM-Provider geschlossene Benutzergruppe 4

5 Aufbau des Virtuellen Kraftwerks Systemarchitektur der Leitsystemsoftware Vermarktungsdaten Anlagenfahrpläne Vergabeergebnisse Produktzuteilung Prognose Logik wird von uns entwickelt und implementiert Echtzeit-Poolsteuerung * RE-Optimierung/ Sollwertverteilung Anlagensteuerung Anlagenüberwachung SCADA-System Datenbank Kommunikationsschnittstellen Betriebsführung Prozessüberwachung Alarmierung Datenexport Monitoring Reporting Abrechnung ÜNB 5

6 Einbindung von Anlagen Die Next-Box als Standardschnittstelle für die Regelenergie und flexiblen Anlagenbetrieb Anlagensteuerung Anlagensteuerung Angepasste Schnittstelle zur Anlagensteuerung Standardisierte Schnittstelle zum Leitsystem Praxis VK-Einbindung Funktion Next-Box Anlagen und ihre Steuerungen sind sehr unterschiedlich ausgeprägt Kein einheitlicher Standard für VK-Schnittstelle vorhanden Heute teilweise herstellereigene Standards Individuelle Anlagenrestriktionen Standardisierter Datenaustausch zwischen Anlagen und Leitsystem Gewährleistung der IT-Sicherheitsanforderungen (geschlossene Benutzergruppe, E2E- Verschlüsselung, ) Definierter Betriebszustand bei Verbindungsausfall, etc. Hinterlegung von Steuerungslogiken 6

7 Der Präqualifikationsprozess Zulassung für die Regelenergievermarktung DHK-Aufzeichnung Kennwerte: Gradienten, Totzeit, max. Regelleistung Bestätigungserklärung des Anschlussnetzbetreibers Übertragungsnetzbetreiber ( ) Reklamation 7

8 Echtzeit-Poolsteuerung bei der Regelenergievermarktung Anlagenrestriktionen und Sollwertverteilung Nur verfügbare Anlagen können an RE-Anforderungen beteiligt werden (Verbindung, Bereitschaftssignal, verfügbares Regelband, ) Ermittlung eines verfügbaren Regelbands je Anlage aus ihrem aktuellen Arbeitspunkt und den zulässigen Leistungsgrenzen Aktivierte Leistung ist in der Regel geringer als die Leistung des Pools Nicht jede verfügbare Anlage ist an jeder Aktivierung beteiligt, stattdessen: Gleichverteilung über die einzelnen Aktivierungen Bei jeder Änderung der RE-Anforderung wird neu entschieden, welche Anlagen beteiligt werden Berücksichtigung von Speicherständen (z. B. Gasspeicher) Arbeitspunkt kontinuierlicher Regelbereich Schaltstufe 8

9 Virtuelles Kraftwerk in der Praxis Beispiel negative SRL-Aktivierung in der Regelzone Tennet 143 Anlagen 257 Anlagen 478 Anlagen 9

10 Einbindung der Anlagenbetreiber Online-Kundenportal - Abmeldungen Abmeldung der Vermarktungsleistung/ Verfügbarkeit für Regelenergie Sehr wichtig für die Vermarktungsplanung (Direktvermarktung und Regelenergie) Nachvollziehbarkeit von Nicht-Verfügbarkeiten: Verbesserung von Prognosen Identifikation von Einspeisemanagementmaßnahmen 10

11 Marktentwicklung negative Regelenergie Negative Sekundärreserveleistung - Leistungspreise NEG Average NEG Marginal 11

12 Marktentwicklung positive Regelenergie 5000 Positive Sekundärreserveleistung - Leistungspreise POS Average POS Marginal 12

13 Chance Primärreserve (PRL)??? Aufgabe: Normalfrequenz von 50 Hz halten Leistung muss innerhalb von 30 Sek. vollständig erbracht werden Die Aktivierung der Primärreserve erfolgt im Gegensatz zur MRL- oder SRL, nicht durch einen Abruf der ÜNBs, sondern durch Reaktion auf die gemessene Netzfrequenz an der Anlage Es wird nur ein Leistungspreis gezahlt. Es gibt keinen Arbeitspreis! Bedarf der deutschen Netzbetreiber bei 628 MW (Stand Juli 2014) Next Kraftwerke GmbH 13

14 Erlöse PRL vs. SRL PRL SRL symmetrisch Die Leistungspreise der PRL liegen über denen der SRL (symmetrisch) Bei der PRL gibt es jedoch keine zusätzlichen Arbeitspreise Bei der PRL ist kein Betrieb unterhalb der technischen Mindestleistung möglich, wodurch mögliche SRL-Erlöse verloren gehen Next Kraftwerke GmbH 14

15 Biogasanlagen im flexiblen Anlagenbetrieb Bedarfsorientierte Einspeisung Leistung [kw] BG1 BG2 BG Sonntag Montag Für jede Anlage gibt es einen passenden Fahrplan! Aktuell sind ca. 10 % der bedarfsorientierten Einspeisung 2/3 werden direkt durch Next gesteuert

16 Fahrplanfunktion Anpassung 16

17 Anlage - Lastgang

18 Flexibilisierung lohnt sich! Die Vorteile der Flexibilisierung von Bestandsanlagen: Flexibilitätsprämie - gesetzlich zugesicherter Investitionszuschuss ist teilweise bereits kostendeckend (neues BHKW geschenkt!) Zusätzlicher Motor schafft Redundanz und höhere Verfügbarkeit der Anlage Meist führt neuerer Motor zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades Zusatzleistung ermöglicht Zusatzerlöse über verschiedene Strommärkte Weiter steigender Anteil an Wind- und PV-Anlagen wird Bedarf und Wert von Flexibilität zukünftig erhöhen Erhöhte Laufzeit der BHKW durch geringere Vollaststundenzahl 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Für weitere Fragen, bei Interesse Lars Halfter Key Account Management T: Lichtstraße 43g Köln