20% jährliches Wachstum der EE 2,5% Steigerung des el. Verbrauchs

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1 Landkreis Harz 1

2 2 20% jährliches Wachstum der EE 2,5% Steigerung des el. Verbrauchs

3 Übergeordnete Ziele Klimaschutz: Weiterer Ausbau der Erneuerbaren Energien Versorgungssicherheit: Netzzustandsüberwachung, Aktiver Beitrag der Erzeuger, Speicher und Verbraucher Wettbewerb: Unterstützung des Liberalisierungs-Prozesses 3

4 Erreichen der Teilziele Wettbewerb: Klimaschutz: Fortsetzung Weiterer Ausbau des Liberalisierungs-Prozesses der Erneuerbaren Energien Erneuerbaren Energieerzeugern Kraftwerkseigenschaften verleihen Profilbasierte Erzeugung, Energiemanagement Steuerung und Überwachung über Leitwarte Erneuerbare Energien wettbewerbsfähig machen Reduzierung der Volatilität durch Speicher und Lastmanagement Erhöhung der Planbarkeit durch Prognosen 4

5 Erreichen der Teilziele Versorgungssicherheit: Netzzustandsüberwachung, Aktiver Beitrag der Erzeuger, Speicher und Verbraucher Bereitstellung von Systemdienstleistungen Einbindung von Erzeugern, Speichern und Verbrauchern in den Netzbetrieb Anbindung und koordinierte Steuerung aller Komponenten Weitgehend automatisierte Netzbetriebsführung Verbesserte Netzzustandsüberwachung Intelligente und umfassende Sensorik 5

6 Erreichen der Teilziele Wettbewerb: Unterstützung des Liberalisierungs-Prozesses Verstärkte Anreize für neue Geschäftsfelder und Akteure Aufbau einer elektronischen Marktplattform mit Geschäftsmodellen Internetportal zur Abwicklung aller Transaktionen Ausschöpfung der wettbewerbsrechtlichen Möglichkeiten Konzeption und Evaluation von Geschäftsmodellen Anbindung an überregionale Märkte zur Generierung von finanziellem Mehrwert 6

7 Innovation dezentrales Energiemanagement Regenerativkraftwerk Harz (RKWH) Strommärkte, Netzbetreiber, Versorger Kontrollkommunikation Markt- und Konfigurationskommunikation Erzeuger Steuerbare Lasten Speicher Kommunikationsstandards zur Überwachung und Steuerung Protokolle und Übertragungsverfahren Fehlerschutz und Sicherheit Zustandserfassung und Prognosen 7

8 Fahrplanmanangement mit Prognosen 1,0 Power / installed power 0,8 0,6 0,4 0,2 90% probability intervall Forecast Measurement 0,

9 Koordinierung dezentraler Erzeuger Biogas Wind 50 Leistung [MW] Zusammenspiel von Wind und Biogas Stunden Leistung [MW] Wind Biogas Kombi Stunden 9

10 Innovation Systemdienstleistungen, PMU Angebotserweiterung von Systemdienstleistungen ÜBERTRAGUNGSNETZ - Frequenzhaltung - Spannungshaltung - Fahrplanmanagement - Versorgungswiederaufbau - Betriebsführung VERTEILNETZ Messgröß ößen: - f globaler Parameter - U, I lokale Parameter - t globaler Zeitstempel P t PMU PCC 1 U, I, f, t U, I, f, t P PMU RKWH t PCC 2 P,Q U, I, f, t PCC 3 PMU Kommunikationsinfrastruktur für Netzmonitoring erhöhte Bilanzierungsgenauigkeit der Region erhöhte Sicherheit beim Entscheidungsprozess automatisierte Dienstleistungsbereitstellung Koordinierung von Erzeugung und Verbrauch P t 10

11 Unterstützung für den Netzbetrieb Windpark 1 P,Q Umspannwerk (UW) Leittechnik Leitrechner Windpark ÜNB- Leittechnik WP- RBE 180 cluster Leittechnik Leitrechner Windpark cluster new wind farm wind farm control HS-Ebene ÜKL Prognose- Tool Windpark n Power [MW] :15 01:15 03:15 05:15 07:15 09:15 11:15 13:15 15:15 WPCMS Netzberechnungstool Time Reserve Power Reduced Power 4000 HSL Power [MW] Time Cluster-Management: Betriebsführung großer Windpark-Cluster 11

12 Innovation Regelung von Verbrauchern Regelung des Verbrauchs über Preissignale Information über Verbrauchsprozesse Anbindung an Preisprognose (Marktsystem) IKT RKWH ÜNB / VNB Elektrische Energie Gasnetzbetreiber Kontrollkommunikation Markt- und Konfigurationskommunikation 12

13 4,00 Innovation Regelung von Verbrauchern 3,50 3,00 Leistung [GW] 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Stunde Waschmaschine Wäschetrockner Spülmaschine 13

14 Innovation Elektrofahrzeuge als Speicher IKT RKWH ÜNB / VNB Kontrollkommunikation Markt- und Konfigurationskommunikation Verteilter Speicher für fluktuierende regenerative Einspeisung als Kombination von Mobilität und Systemdienstleistungen Kontrollkommunikation zur Ansteuerung der mobilen Speicher Zustandsmanagement zur Sicherung der Mobilitätsfunktion 100 Elektrofahrzeuge in der Modellregion entsprechen 1 MW Leistung (1 MWh Speicherkapazität) 14

15 Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland Speicherkapazität 186 GWh Leistung 6,7 GW 1000 Leistung Turbine [MW] ,0 10,0 100,0 1000, ,0 Volllaststunden 15

16 Innovation Geschäftsmodelle Prognosen EEG-Einspeisung Lastprofil Wärmeprofil Strompreise Anbieter Anlagenbetreiber Marktplattform Nutzer Haushalte Marktplatz Broker Versorger ÜNB VNB Geschäftsmodelle Finanzielle Anreize: (dynamische) Tarife Bonus / Malus oder direkte Ansteuerung Benchmark: EEG KWKG Bisherige Tarife Industrie Gewerbe EEG- Anlagen Speicher Produkte Primärregelung Sekundärregelung Minutenreserve Weitere Systemdienstleist. Strombörse Spot / Intraday OTC Ökostrom anbieterspezifischer Informationsfluss Informationsfluss über Marktplatz / IKT-Technologie Abhängigkeit im Rahmen des Geschäftsmodells 16

17 Zusammenspiel der einzelnen Komponenten Steuerung nach verschiedenen Zielvorgaben möglich Kontrollkommunikation Markt- und Konfigurationskommunikation P Maximierung der EE Erzeugung Reduktion von Lastspitzen Vorbeugung gegen Netzgefährdungen RKWH P Δ P Ausschöpfung des Potentials von Erzeugungsund Lastmanagement 17

18 Modellregion Harz Charakterisierung der Modellregion Modellstadt Dardesheim mit viel Erfahrung bei Erprobung und Betrieb erneuerbarer Energien Vielfalt an erneuerbaren Quellen und Speichern Technische Problemstellungen identifiziert Effiziente Vernetzung von Strom, Wärme und Elektromobilität angestrebt Infrastruktur für Infozentrum und Projektleitstand Vorteilhaft für die Projektumsetzung geringe Anfangsinvestitionen Unterstützung von Bevölkerung und Politik Mitarbeit aller regionalen Versorgungsunternehmen, Netzbetreiber und Kommunen Landkreis Harz 18

19 Erzeuger, Speicher und steuerbare Lasten Anzahl PN [MW] PV 118 (500) 2 (10) Wind 135 (185) 250 (350) BHKW 52 (100) 12 (25) Speicher 1 (2) 80 (180) Haushalte 100 (1000) 0,5 (5) Industrie 20 (40) 100 (200) Elektro KFZ 3 (100) 0,03 (1) aktuell (zukünftig) 19

20 Rolle der Region im Gesamtsystem Kopplung von regionalen und überregionalem Technik- und Marktbetrieb Teilnahme an spannungsebenenübergreifenden Regelungsaufgaben Entlastung vorgelagerter Netze durch Aktivierung regionaler Regelenergiepotentiale Integration in die bestehenden Landkreis Harz Marktstrukturen Etablierung des RKWH als Teilnehmer am europäischen Markt Anbindung an Strombörsen und Regelenergiemärkte 20

21 Übertragung und Skalierbarkeit IKT Lösungen unabhängig von Regionen (Plug&Play, Portierbarkeit) Unabhängigkeit der Geschäftsmodelle von vorhandenen Erzeugern, Speichern, Verbrauchern Skalierbarkeit des Systems durch effiziente Kommunikation, selbstkonfigurierende Ansätze und hierarchische Strukturierung 21

22 Stärkung des Standorts Deutschland Weniger Import von Rohstoffen durch Eigenversorgung Schaffung von Arbeitsplätzen in der Region Exportmöglichkeiten durch Technologievorsprung Sichere und kostengünstige elektrische Energieversorgung Wettbewerbsfähigkeit für EE Energieeffizienz durch koordinierte Flexibilisierung von Erzeugung, Speicherung und Verbrauch Beitrag zum Erreichen der Klimaziele, dadurch Vorbildfunktion für andere Nationen CO 2 Export von Technologie CO 2 22

23 Ausblick Quelle: Solar Förderverein, Stefan Rahmstorf 23

24 RKWH Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit Erzeuger Steuerbare Lasten Speicher Landkreis Harz 24