Das Zukunftsmodell der Verteilungsnetzbetreiber. Thomas Schäfer, Leiter Technik 23. April 2013

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1 Das Zukunftsmodell der Verteilungsnetzbetreiber Thomas Schäfer, Leiter Technik 23. April 2013

2 Gliederung 1 Anforderungen und Erwartungen 2 Geändertes Anforderungsprofil 3 Smart Grid und Systemverantwortung 4 Kompetenzen und Erfolgsfaktoren 2

3 Anforderungen 1. Die Sicherstellung des Gleichwichtes zwischen Erzeugung und Verbrauch in einer Regelzone obliegt ausschließlich dem ÜNB. - f Regelleistung Übertragungsnetz Verbrauch Produktion - Verteilungsnetze 380- / 220 kv z.b. 110 kv Dämpfung durch rotierende Maschinen z.b. 10 kv Weiterverteiler + Stadtwerke z.b. 0,4 kv Weiterverteiler + Stadtwerke 2. Die Verantwortung für die Einhaltung der Spannungsgrenzwerte und der Betriebsmittelbelastung hat jeder ÜNB und VNB in dem von ihm betrieblich geführten Netz. 3

4 Klare Rollenverteilung der Netzbetreiber Die Anforderungen an städtische und ländliche Smart Grids sind unterschiedlich und wirken zusammen! ländlicher Netzbetreiber städtischer Netzbetreiber Hmb.-Nord Poppenbüttel Wedel Lokstedt Hmb.West Karoline AlterRing Jenfeld Altenwerder Neuhof Moorburg Tiefstack Hmb.-Ost Bergedorf Hmb.-Süd Neuland Geesthacht intelligent aufnehmen und transportieren Verbrauch intelligent steuern verlässliche Stromsenke 4

5 Was sind die gesetzlichen Anforderungen an den VNB? Passen diese gesetzlichen Grundlagen mit den Erwartungen (Politik, Kunden, Erzeuger, TSO,...) zusammen? Anschluss & Einspeisemanagment EEG Steuerung von Erzeugungs/Kundenlagen SmartMarket & SmartGrid Modell der BNetzA Datenlieferungen an TSO und Qualität der Daten/Prognosen Datenlieferung an Dritte (Marktaggregatoren) derzeit nicht vorgesehen 5

6 Gliederung 1 Anforderungen und Erwartungen 2 Geändertes Anforderungsprofil 3 Smart Grid und Systemverantwortung 4 Kompetenzen und Erfolgsfaktoren 6

7 Eine neue Wertschöpfungskette mit neuen Playern entsteht Traditionelle Wertschöpfungskette Wettbewerblicher Markt Regulierter Markt Wettbewerblicher Markt Erzeugung Trading Übertragung Verteilung Vertrieb & Marketing Anlageninstallation Kunde Sezierte Wertschöpfungskette Grundlast- Kraftwerke Trading Smarte Übertragungsnetze Smarte Verteilungsnetze Vertrieb & Marketing Anlageninstallation / Gebäude- Netzwerke Nebendienstleistung Verteilte Speicher E-Fahrzeuge Volatile Kraftwerkskapazitäten (z. B. Wind) Pumpspeicher Große Energiespeicher Verteilte Erzeugung 1 Energiemanagement 2 PROSUMER Virtuelle Kraftwerke 7 1) Erzeugung in den Verteilungsnetzen (PV, Wind, ), Servicedienstleistungen 2) Verbrauchsmodellierung auf Basis unterschiedlicher Systeme (Energiebox, Smart Home, Bedarfsreaktion) und Energiedienstleistungen (z.b. Outsourcing) Quelle: Capgemini, erweitert

8 Gliederung 1 Anforderungen und Erwartungen 2 Geändertes Anforderungsprofil 3 Smart Grid und Systemverantwortung 4 Kompetenzen und Erfolgsfaktoren 8

9 Smart Grid und Systemverantwortung Ampelmodell des BDEW - Grundsätzliche Funktionsweise - Offene Fragen - Wer steuert die Ampel? Beispielprojekt netzkoordiniertes Einsatzmanagement für dezentrale Erzeugung in Hamburg - a) Smart Grid Prozess funktioniert grundsätzlich - b) Anreize für Dritte zu niedrig - c) Flexibilität lohnt sich noch nicht - d) Produkt und Anreiz müssen noch regulatorische entwickelt werden Entwicklung Systemverantwortung 9

10 BDEW Roadmap Wie realisieren wir Smart Grid in Deutschland? 10. demand side management 9. supply side management 8. storage and electric vehicles, hybrid networks 7. local and global-optimization in the energy system 6. adjust and control: automated networks 5. measurement: sensors in the network 4. standards, privacy and data security 3. research and development, pilot and demonstration projects 2. legal and regulatory framework for smart grids 1. distinction and interaction of market and network Quelle: bdew 10

11 Dezentrale Erzeugung - ZuhauseKraftwerke - Netztopologie Quellen- und Datumsinformationen: NIS-Xpower Ausschnitt 11

12 Dezentrale Erzeugung - ZuhauseKraftwerke - Schematische Netzstruktur Netzstation. Schule Supermarkt Lastgangzähler Vattenfall (1/4-h-Werte) Lastgangzähler LichtBlick (1/4-h-Werte) 12

13 Vorstellung der ersten Ergebnisse zur Netzunterstützung bei statischer Betriebszeit Rote Kurve: Verteilung der ¼-Lastwerte ohne ZHKW Blaue Kurve: Verteilung der ¼h-Lastwerte unter Einsatz der ZHKW fester Einsatz der ZHKW nach Absprache der Projektpartner Punkte = Einzelwerte, Kurve = geglätteter Lastgang Messergebnisse des Einflusses der ZHKW auf die Leistung der Netzstation im Zeitraum vom bis zum in ¼-h- Mittelwerten Grünes Fenster: Vereinbarter Zeitraum (Höchstlastzeitfender), in dem möglichst viele ZHKW betrieben werden sollten Gezielte Absenkung zunächst in fest vereinbartem Zeitfenster von 16:30 Uhr bis 20:30 Uhr. Erwarteter Effekt kann messtechnisch nachgewiesen werden Später flexible Online-Steuerung der Einsatzzeiten 13

14 Entwicklung Systemverantwortung Markt tobt in virtueller Welt - das ist ok, solange die Physik mitspielt Systemverantwortung liegt heute beim ÜNB => Das soll auch so bleiben! - aufgrund der zunehmenden Komplexität müssen davon Teile auf den DSO übergehen - dazu werden neue Produkte benötigt, die heute noch nicht definiert sind - und damit auch weder angereizt noch gehandelt werden Stromwelt wird komplexer! - wenn ÜNB trotzdem noch alles "regeln" kann => wunderbar - wenn nicht, wer kann helfen? Der Markt? - DSO muss wie TSO seinen Beitrag zur Systemsicherheit liefern können 14

15 Gliederung 1 Anforderungen und Erwartungen 2 Geändertes Anforderungsprofil 3 Smart Grid und Systemverantwortung 4 Kompetenzen und Erfolgsfaktoren 15

16 Drehscheibe Energiedaten Integration Energiewelt 2.0 Untersucht im Projekt Informations- und Kommunikationstechnologie smart grid - Beuth Hochschule für Technik Berlin und Netzinnovation der VE Distribution Berlin - Anforderungen an IKT aus Sicht eines städtischen Verteilnetzbetreibers Letztverbraucher Vertriebe Verteilnetzbetreiber Übertragungsnetz Messstellenbetreiber Drehscheibe für Verteilnetzdaten Schutzprofile, zertifiziert vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Einspeisemanagement gem. EEG Intelligente Ortsnetzstation Steuerbare Erzeuger und Lasten Elektromobilität Messsysteme (smart meter) Die Grundfunktionen sind identifiziert und das Datenvolumen ist ermittelt. Quelle: Projekt Kommunikationsstrukturen des DSO als Enabler Smart Grid, Beuth Hochschule für Technik Berlin, Nov

17 Erfolgsfaktoren Das System wird unweigerlich komplexer und anfälliger. Die Systemsicherheit ist ein hohes Gut und muss auf alle verantwortliche Schulter gepackt werden. Grundsätzlich sind das die TSO. Das wird auch so bleiben. Aber der TSO benötigt bei der Aufgabenerfüllung Unterstützung. Schon heute werden die DSO dazu als BOTE genutzt (Beispiel: 13.2 Abschaltungen). Die Kompetenzen des DSO hinsichtlich Wartenbetrieb, Schalten, Prognostizieren und Analysieren werden dabei nicht ausreichend genutzt. Eine abgestimmte, integrierte Aufnahmen von Aufgaben durch den DSO entlastet die TSO und stärkt die Systemsicherheit. Aber, heute ist dafür weder der regulatorische / gesetzliche Rahmen gegeben noch die richtigen Produkte entwickelt. Aber, das ist die Aufgabe für die nächsten Jahre! 17

18 Ich beantworte gerne Ihre Fragen! Thomas Schäfer Stromnetz Berlin GmbH