FLEXIBLE KWK AUF DER BASIS VON BIOENERGIE, EE-METHAN ODER ÜBERGANGSWEISE ERDGAS

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1 FLEXIBLE KWK AUF DER BASIS VON BIOENERGIE, EE-METHAN ODER ÜBERGANGSWEISE ERDGAS Hypothese: Flexibilisierung von KWK hilft dem Klimaschutz und ist wirtschaftlich notwendig! Mainz, MUEEF, Joachim Walter Transferstelle Bingen

2 Transferstelle Bingen Gründung 1989 Als Institut an der Technischen Hochschule Bingen (TH Bingen) Integriert in die ITB ggmbh Themen: Regenerative Energiesysteme, Rationelle Energienutzung und Biogene Werkstoffe Mitarbeiter Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Oliver Türk Energiewirtschaft: Prof. Dr. Ralf Simon Geschäftsführung TSB: Joachim Walter, Michael Münch 2 Die TSB heute: 20 feste Mitarbeiter + 10 freie Mitarbeiter (Studierende) Bundesweite Projekte mit Schwerpunkt RLP Etwa 120 abgeschlossene Energieprojekte pro Jahr Fachtagungen zu unterschiedlichen Energiethemen mit ca Besuchern pro Jahr

3 Entwicklung eines virtuellen Kraftwerks für KWK - Anlagen 3

4 Virtuelles Kraftwerk made in Rheinland-Pfalz Betrieb und Weiterentwicklung von diversen virtuellen Kraftwerken in Deutschland Systembereitsteller 4 Aktuell gebündelte Leistung im Auftrag unserer Händler: über 450 MW in der MRL und der SRL in Deutschland und Österreich SP EnergyControl GmbH

5 Prinzip der KWK mit Speicher Motor Wärmespeicher, Nahoder Fernwärme Gas Biogas EE-Methan Erdgas Wärme Strom Wärme 5

6 Überblick KWKG Quelle: Vortrag Marcel Kraft; CLENS 10.KWK-Tagung 2016, Bingen

7 Märkte für flexible Erzeuger und Verbraucher im virtuellen Kraftwerk Märkte für Flexibilitäten Gesetzliche Vergütung Marktorientierte Fahrweise KWK-Anlagen (KWKG, EEG) Stromhandel (Direktvermarktung) Vermarktung Spotmarkt (Strombörse EEX) Systemdienstleistungen Regelenergie (ÜNB) Bilanzkreismanagement (Ausgleichsenergie) 7

8 Stromwertigkeit Faktor 1: Zeitpunkt der Stromerzeugung Erfolgt Stromeinspeisung verstärkt in Zeiten (relativ) hoher Börsenpreise, können Mehrerlöse (z. B. gegenüber dem üblichen Preis) generiert werden. 8

9 Stromwertigkeit Faktor 1: Zeitpunkt der Stromerzeugung Zeitlich ungünstige Einspeisung kann aber zu minderwertigem Einspeiseprofil führen (Direktvermarktungserlös < üblicher Preis) 9

10 Stromwertigkeit Faktor 2: Prognostizierbarkeit Direktvermarkter verkaufen Strom i.d.r. Day-Ahead Um Fahrplan erstellen und veräußern zu können, muss die KWK- Stromerzeugung bereits am Vortag geplant / prognostiziert werden Wird Fahrplan nicht eingehalten, werden Abweichungen über Ausgleichsenergie glattgestellt Preise für Ausgleichsenergie sind sehr volatil (häufig auch negativ) und nicht planbar Beispiel: Anlage erzeugt abweichend vom Fahrplan zu viel Strom, Ausgleichsenergiepreis ist negativ: Für erzeugten Strom muss Geld gezahlt werden. Aber auch umgekehrt denkbar: Für abweichend vom Fahrplan nicht erzeugten Strom wird Geld gezahlt. Prognostizierbarkeit minimiert Ausgleichsenergierisiken (Direktvermarkter werden diese immer einpreisen) 10

11 Entwicklung der Ausgleichsenergiepreise 11

12 Simulationsmodell für Flexibilitätsmärkte Ausgangsbasis Wärmelastgang möglichst im 15min- oder 60min-Takt BHKW - Kenndaten Modellansatz Marktoptimierte Fahrplanberechnung zur Maximierung der Rendite Dynamische Speicherberechnung Bestimmung der Grenzkosten Förderung nach KWKG 2016 Perfekte Gesamtwärmeprognose für morgen Märkte KWK Index Spotmärkte (IntraDay, DayAhead) aus der Vergangenheit und der Zukunft Regelenergiemärkte (SRL, MRL) 12

13 Spotmarkt: Day-Ahead

14 Spotmarkt: IntraDay

15 Ergebnisse der Day-Ahead 2015 Direktvermarktung

16 Ergebnisse der IntraDay Direktvermarktung erweitert um die Sekundärregelleistung 16 Pauschal durch Minderungsfaktor berücksichtigt: Potenzial der gleichzeitigen Vermarktung von SRL und IntraDay direkt von der Prognosegüte abhängig.

17 Entwicklung der Spotmärkte (Day-Ahead) 1/2 Extrema nehmen zu Mittelwert eher leicht fallend 17

18 Entwicklung der Spotmärkte (DayAhead) 2/2 Quelle: Consentec in ZfK 10/2013 Oktober 2013 Bedingt durch den Merit Order Effekt der fluktuierenden Stromerzeuger und der Prognostizierbarkeit der Einspeisung durch die fluktuierenden Stromerzeuger wird der Anteil der Extrempreise im Spotmarkt zunehmen. 18

19 Zusammenfassung und Fazit Direktvermarktung allgemein: Für Bestandsanlagen ausschließlich Chance (freiwillig), für Neuanlagen ab 100 kw sowohl Chance als auch Anforderung Maßgeblich für Erlös sind Zeitpunkt und Prognostizierbarkeit der Stromerzeugung Integration in ein virtuelles Kraftwerk sinnvoll Regelenergie Negative RE: Preise niedrig, Entwicklung ungewiss Positive RE: preislich weiterhin interessant (v.a. SRL) Strompreisoptimierter Betrieb: Wenn umsetzbar, bereits heute Erlössteigerung möglich Ausbau EE und politischer Rahmen bedeuten zukünftig steigenden Wert der Flexibilität (zunehmende Preis-Spreads) Empfehlung: Flex-Investitionen (z. B. Wärmespeicher) prüfen: CO2- Einsparung möglich Infrastruktur Erdgasnetz Erneuerungszyklen von ca. 30 Jahren Erneuerbare Gase verbessern Klimaschutzwirkung der KWK 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Dipl. Ing. (FH) Joachim Walter (06721) Mit Energie für Effizienz und Umwelt Transferstelle Bingen Berlinstraße 107a Bingen 20

21 Möglichkeiten der Flexibilitätsbereitstellung Positiver Leistungshub (Unterspeisung) Negativer Leistungshub (Überspeisung) Stromerzeuger: Leistung erhöhen, einschalten Stromerzeuger: Leistung senken, Abschalten Stromverbraucher: Leistung senken, abschalten Stromverbraucher: Leistung erhöhen, einschalten 21

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