Flexibilisierungspotenzial von dezentralen EEG- Anlagen in Berlin

Transkript

1 Flexibilisierungspotenzial von dezentralen EEG- Anlagen in Berlin Hanno Balzer, Vattenfall Europe New Energy Service GmbH 05. Juni Hanno Balzer Vattenfall

2 BU Heat Vattenfall AB Vattenfall AB auf einen Blick Europas 4.größter Energieerzeuger Europas größter Fernwärmelieferant über Mitarbeiter Ressourcenschonende Erzeugung von Strom und Wärme mit KWK Betrieb und Bau von Biomasse-KWK-Anlagen für klimaneutrale Energieerzeugung km Fernwärmenetz Erzeugungskapazität ~ MW Über Mitarbeiter 2 Hanno Balzer Vattenfall

3 Business Unit Heat Solutions Vision Wir machen dezentrale grüne Wärmeversorgungs-Lösungen zum Rückgrat des neuen deutschen Energieversorgungssystems Dezentrale Wärmelösungen - Gasmotoren mit Therme - Wärmepumpen Grüne KWK-Lösungen - Grüngas-Motoren - kleines Biomasse-HKW Virtuelles Kraftwerk Zentrale Steuerung zur geregelten Stromproduktion Planung Finanzierung Umsetzung Betrieb Wir schaffen Raum für erneuerbare Energien! 3 Hanno Balzer Vattenfall

4 Solutions Grüne KWK-Lösungen Wärmeversorgung der Objekte größer 1 MW Wärmeleistung Ausrichtung und Leistungsumfang Decentralized Heat Supply Solutions * Hocheffiziente dezentrale Wärmeversorgung Renewable Heat Midscale Solutions * Integrierte grüne Wertschöpfung VPP Solutions * energiewirtschaftliche Steuerung dezentraler Anlagen Produkte Anlagenbasierte langfristige Wärmeversorgungsverträge EEG-Strom (ggf. in Direktvermarktung) Finanzierung Planung Umsetzung Betrieb Kunden Wohnungswirtschaft Betreiber Wärmeversorgungssysteme Industrieelle Wärmeabnehmer Substrat Durchwachsene Sylphie Regionen Berlin/Brandenburg Hamburg Metropolregion Biogasanlage Neißetal Biogasaufbereitung (Bützberg) Technologie Wertschöpfung feste Brennstoffe (Holz) - Kurzumtriebsplantagen - Biomasse HKW Wertschöpfung Biogas - Langfristige Substratverträge - Biogaserzeugung/Biogasaufbereitung - Biomethan-BHKW Biomethan-BHKW Borsigstraße Kurzumtriebsplantage Schmergow BMHKW (Sellessen) Integrierten grüne Wertschöpfungsketten in bestehende Wärmeversorgungssysteme 4 Hanno Balzer Vattenfall

5 Die Energiewende: Gesellschaftlicher Konsens nach 100 Jahren? Seit 1920: Vision Seit 2011: Realität Atom 5 Hanno Balzer Vattenfall Quelle: Karl Micksch, 1920 Frage (1920): Wird es überhaupt jemals möglich sein, die Kohle durch die vielgenannten Naturkräfte zu ersetzen?

6 Erneuerbare Energien verändern den Erzeugerpark Hauptsächliche Produktion Hauptsächlicher Verbrauch Off-shore Nordsee geplant bis 2020: MW Off-shore Ostsee geplant bis 2020: MW Last Hamburg: MW max. 990 MW min. Last Berlin: MW max. 890 MW min. On-shore in Deutschland 2010: MW PV heute: MW, bis 2020: MW Windkraft Bereits heute kritische Netzsituationen, Abschaltung von Erzeugung in Berlin notwendig) Massiver Ausbau von Offshore- Windenergieanlagen im norddeutschen Raum Einspeiserichtung: von Höchst- und Hochspannung in die Mittel- und Niederspannung Solarenergie Massiver Ausbau von PV-Anlagen im süddeutschen Raum Einspeiserichtung: von Nieder- und Mittelspannung in die Hochspannung Zur Integration der Erneuerbaren Energien sind weitere Speicherkapazitäten nötig Quelle: Nationaler Aktionsplan für erneuerbare Energie, 2010/08/04 6 Hanno Balzer Vattenfall

7 Leistung [MW] Integration fluktuierender Energie ist eine neue Herausforderung für die Übertragungsnetze (Systemstabilität) Netzlast, Windenergieprognose und Windenergieeinspeisung in Ost-Deutschland ( ) Verläufe im Übertragungsnetz der 50Hertz ( ) Prognose Wind Einspeisung Wind eingetretene Regelzonenlast Last 2 1 Ist vs. Prognose Windstille Gradient / Flexibilität Angebot > Nachfrage Wind Energie Einspeisung Datenquelle: 50Hertz Transmission 7 Hanno Balzer Vattenfall

8 Bsp. Anl. Produkte Anwendungsfälle Systemdienstleistungen (SDL) A. Positive Regelleistung B. Negative Regelleistung Erzeugung Kurzfristig absehbarer Verbrauch übersteigt die planmäßige Erzeugung Zuschaltung qualifizierter Erzeuger oder Abschaltung qualifizierter Verbraucher durch ÜNB gegen Vergütung gemäß Auktionsverfahren Verbrauch Kurzfristig absehbarer Verbrauch unterschreitet die planmäßige Erzeugung Abschaltung qualifizierter Erzeuger oder Zuschaltung qualifizierter Verbraucher durch ÜNB gegen Vergütung gemäß Auktionsverfahren 1. Primärregelleistung (PRL) +/- 2. Sekundärregelleistung (SRL) +/- 3. Minutenreserveleistung (MRL) +/- je Tag Mindestgröße: 1 MW Ausschreibung je Woche Aktivierung: max. 30 Sek. Automatische Aktivierung Leistungspreis je kw HT-Zeit: 8 20 Uhr NT-Zeit: 20 8 Uhr Mindestgröße: 5 MW Ausschreibung je Woche Aktivierung: max. 5 Min. Automatische Aktivierung Leistungspreis je kw Arbeitspreis je MWh 0 4 Uhr 4 8 Uhr 8 12 Uhr Uhr Uhr Uhr Mindestgröße: 10 MW Ausschreibung täglich Aktivierung: max. 15 Min. telefonische Aktivierung* Leistungspreis je kw Arbeitspreis je MWh Batterie BHKW Müllverbrennungsanlage 8 Hanno Balzer Vattenfall

9 Die Eignungsprüfung zur Erbringung von Sekundärregelleistung umfasst bis zu 6 Testfahrten 1 Testfahrt Bestimmung Zeitgradienten Dauer 30 Minuten Anfahr-Reaktion während Abfahrvorgang Bestimmung Mindeststillstandszeit Doppelhöckerkurve Wechsellast Live-Signal für SRL-Vermarktung 15 Minuten 20 Minuten 60 Minuten 60 Minuten max. 7 Tage 9 Hanno Balzer Vattenfall Jede Testfahrt kann bei Bedarf ggf. mehrfach wiederholt werden Maximale Gesamtdauer der Eignungsprüfung: 3 Monate

10 Leistungsumfang und Gültigkeit von SDL-Angeboten PRL + - Mo Di Mi Do Fr Sa So Leistungsumfang und Gültigkeit PRL-Angebot: 1 Angebot für positive UND negative Regelleistung 1 Leistungspreis ( /MW/Woche) für ganze Woche kein Arbeitspreis SRL + - Leistungsumfang und Gültigkeit SRL-Angebot: 1 Angebot für positive ODER negative Regelleistung 1 Leistungspreis ( /MW/Woche) für ganze Woche HT-Zeit oder NT-Zeit 1 Arbeitspreis, gültig für ganze Woche HT + HT - NT + NT - MRL + - Leistungsumfang und Gültigkeit MRL-Angebot: 1 Angebot für positive ODER negative Regelleistung 1 Leistungspreis ( /MW/4h) für 4-Std. Fenster an 1 Tag 1 Arbeitspreis, 4 Std. 10 Hanno Balzer Vattenfall

11 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 Verlauf (schematisch) Testfahrt 1: Bestimmung Zeitgradienten Ziele der Testfahrt Bestimmung/Kontrolle der Abfahrrampe Bestimmung/Kontrolle der Startzeit Bestimmung/Kontrolle der Startrampe Bestimmung des Überschwingverhaltens Ablauf der Testfahrt 1. Abschalten aus der Nennleistung 2. Haltedauer: min. 10 Minuten (Abfahrdauer + Pause) 3. Anfahren aus Stillstand PPel in in % max. 5 min Bestimmung Zeitgradienten 100% 90% 80% 70% 60% max. 5 min 50% 40% 30% Haltedauer > Abfahrzeit + Mindeststillstandszeit Startzeit Perwartet P erwartet Psoll P in in kw 20% 10% 0% Zeit in mm:ss 11 Hanno Balzer Vattenfall

12 Verlauf (schematisch) Testfahrt 4: Doppelhöckerkurve* Ziele der Testfahrt 1:1 Test der standardisierten Eignungsprüfung nach TC 2007 Ablauf der Testfahrt 1. Zweimaliges Abschalten aus Nennleistung und Anschalten aus Stillstand 2. Haltedauer: jeweils15 Minuten P el in % P erwartet P soll in kw 12 Hanno Balzer Vattenfall

13 00:00 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 05:20 05:40 06:00 06:20 06:40 07:00 07:20 07:40 08:00 08:20 08:40 09:00 09:20 09:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00 18:20 18:40 19:00 19:20 19:40 19:59 Testläufe für die Lieferung von Regelenergie aus dem Virtuellen Kraftwerk wurden erfolgreich durchgeführt und übertrafen unsere Erwartungen CHP reacts within seconds loadshift occurs linear within 1 minute target load held steady 10 target value kw actual value kw 0 Erfolgreich nachgewiesen das Virtuelle Kraftwerk kann Regelenergie über BHKW bereitstellen Testläufe übertrafen unsere Erwartungen an technische Performance 13 Hanno Balzer Vattenfall

14 Leistung [MW] Testfahrt 4: Doppelhöckerkurve* - Ergebnis 3 BHKW je 600 kw Anlagen-Pool Ablauf der Testfahrt 1. Zweimaliges Abschalten aus Nennleistung und Anschalten aus Stillstand 2. Haltedauer: jeweils15 Minuten Verlauf (schematisch) Doppelhöcker Pool SW VK ges Sek Ist Ges 3,0 5 min 5 min 5 min 5 min 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 16:10:00 16:15:00 16:20:00 16:25:00 16:30:00 16:35:00 16:40:00 16:45:00 16:50:00 16:55:00 17:00:00 17:05:00 17:10:00 Zeit [hh:mm:ss] Erfolgreich nachgewiesen das Virtuelle Kraftwerk kann Regelenergie über BHKW bereitstellen Testläufe übertrafen unsere Erwartungen an technische Performance 14 Hanno Balzer Vattenfall

15 Aktuelle Rahmenbedingungen und künftige Entwicklungen im Energiemarkt erfordern innovative technische Lösungen Ausbau regenerativer Energien nimmt stetig zu Fluktuierende Einspeisung aus erneuerbaren Energien wirkt verstärkt auf das Gleichgewicht des Stromnetzes Erneuerbare Energien werden zum Teil nicht in voller Kapazität genutzt Virtuelles Kraftwerk Neue Wege zur Integration erneuerbarer Energien sind erforderlich Wir schaffen Raum für erneuerbare Energien. 15 Hanno Balzer Vattenfall

16 Das Virtuelle Kraftwerk von Vattenfall ist in Deutschland und Europa aufgrund folgender Alleinstellungsmerkmale einzigartig Kombination aus Erzeugern und Verbrauchern Offen für Hersteller, Betreiber und Technologien Deutschlandweiter Ausbau und klare Wachstumsziele (Investitionen in Steuerungstechnologie i.h.v. 4 Mio. von 2010 bis 2012) 16 Hanno Balzer Vattenfall

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 17 Hanno Balzer Vattenfall