STROMSPEICHER ZUR NETZSTABILISIERUNG BAYERISCHER ENERGIEKONGRESS IBC SOLAR 2013, Marco Sil er, Abteilungsleiter Produktmanagement / Produktentwicklung

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1 STROMSPEICHER ZUR NETZSTABILISIERUNG BAYERISCHER ENERGIEKONGRESS IBC SOLAR 2013, Marco Siller, Abteilungsleiter Produktmanagement / Produktentwicklung

2 IBC SOLAR auf einen Blick IBC SOLAR weltweit IBC SOLAR: Hauptsitz in Bad Staffelstein, 10 Tochtergesellschaften mit 400 Mitarbeitern, 2,2 GWp installierte PV-Leistung IBC SOLAR Muttergesellschaft in Deutschland und Tochtergesellschaften in Europa und Asien Länder, die durch IBC SOLAR Tochtergesellschaften bearbeitet werden 1 IBC SOLAR 2013

3 IBC SOLAR auf einen Blick Geschäftsfelder DISTRIBUTION Netzgekoppelte Photovoltaik-Systeme Zielgruppe: exklusiv für IBC SOLAR Fachpartner GROSSPROJEKTE Freiflächenanlagen > 1 MWp Dachsysteme > 500 kwp Zielgruppe: institutionelle Investoren, Projektentwickler, Industriekunden und Kommunen NETZFERNE VERSORGUNG Inselsysteme / Backup-Systeme Zielgruppe: staatliche und nichtstaatliche Organisationen (NGOs), Projektentwickler, Industriekunden 2 IBC SOLAR 2013

4 Anfangsbetrachtung Netzausbauplan 2010 DENA II Studie zum Netzausbau - Konzentration auf Übertragungsnetze - Ausbau von über km geplant - zeitlicher Rahmen sehr kritisch - Beitrag der Erneuerbaren Energien zur Systemsicherheit wurde betrachtet - Fokus ausschließlich auf zentraler Energieproduktion (Desertec, Off-Shore) Gefährdung des Zubaus von Photovoltaik Niederspannungsnetze weitgehend nicht betrachtet. Quelle: Agricola, Integration Erneuerbarer Energie, April IBC SOLAR 2013

5 Anfangsbetrachtung Ausbauszenarien Erneuerbare Energien Ausbauszenario für Erneuerbare Energien - Anteil PV langfristig 20-30% - Erreichen der CO 2 Ziele bei geringerem Ausbau der EE zeitlich kritisch Lösung muss zeitlich schnell umsetzbar sein, um den Ausbau der unterschiedlichen EE zu schaffen. Quelle: Prof. Quaschning, Stromversorgung der Zukunft, Juli IBC SOLAR 2013

6 Anfangsbetrachtung Belastbarkeit von Verteilnetzen Netzbelastbarkeit im städtischen Bereich hoch Dachflächenpotential im ländlichen Bereich hoch Netzausbau im ländlichen Bereich ist essentiell, um den notwendigen Zubau für Photovoltaik zu erreichen. Quelle: Kerber, Witzmann, Aufnahmefähigkeit der Verteilnetze für Strom aus PV, IBC SOLAR 2013

7 Anfangsbetrachtung Netztypen im Niederspannungsnetz Strahlennetz in Dörfern im ländlichen Bereich Quelle: Scheffler; Bestimmung der maximal zulässigen Netzanschlussleistung Photovoltaischer Energiewandlungsanlagen in Wohnsiedlungsgebieten, IBC SOLAR 2013

8 Anfangsbetrachtung Netztypen im Niederspannungsnetz Maschennetz im Vorstadtbereich Quelle: Scheffler; Bestimmung der maximal zulässigen Netzanschlussleistung Photovoltaischer Energiewandlungsanlagen in Wohnsiedlungsgebieten, IBC SOLAR 2013

9 Anfangsbetrachtung Auswirkungen des Zubaus von Photovoltaik im NS-Netz Spannungsabfall über die Stranglänge ohne Photovoltaik Lastumkehr und somit Spannungserhöhung am Strangende mit Photovoltaik. Quelle: Witzmann, Clusterforum: Netzeinbindung Photovoltaik, März IBC SOLAR 2013

10 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Beteiligte: SWN Stadtwerke Neustadt GmbH und IBC SOLAR AG Standort: Fechheim Zeitplan / Meilensteine: Projektstart März 2010 Ende der Vorbereitungsphase Dezember 2010 Messsystem platziert seit Mai 2011 Aufbau Speicher Juli 2012 Inbetriebnahme September 2012 Übergabe Oktober IBC SOLAR 2013

11 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Netzplan Standort Fechheim Quelle: SWN 10 IBC SOLAR 2013

12 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Wochenergebnisse Standort Fechheim Energieverlauf Trafo im Ortsnetz Leistung Wac Spannung Vac Zeit 13. Jun. 14. Jun. 15. Jun. 16. Jun. 17. Jun. 18. Jun. 19. Jun. Zeit 220 Leistung Trafo Verteiler U1 Verteiler U2 Verteiler U3 11 IBC SOLAR 2013

13 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Tagesergebnis Standort Fechheim Energieverlauf Trafo im Ortsnetz Leistung Wac Spannung Vac Zeit 2:04 5:24 8:44 12:04 15:24 18:44 22:04 Zeit 220 Leistung Trafo Verteiler U1 Verteiler U2 Verteiler U3 12 IBC SOLAR 2013

14 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Haushaltsspeicher Vermeidung von Strombezug als Investitionsmotiv des Eigentümers Ziel: wirtschaftliche Lösung zur Vermeidung von Strombezug Ortsnetzspeicher NS-Netzbetreiber ist verantwortlich für Netzausbau / Stabilisierung Ziel: wirtschaftliche Gesamtlösung zur Netzstabilisierung mit Zusatznutzen - 3-phasige Blindleistungskompensation - Leistungsreserven zur Begrenzung des Strombezugs - Schnelle Reaktionsmöglichkeit. Bild: Last- und Erzeugungskurve eines Haushalts 13 IBC SOLAR 2013

15 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Dimensionierung des Speichers Energieverlauf Trafo im Ortsnetz Stunden 240 Leistung Wac Spannung Vac Zeit 2:04 5:24 8:44 12:04 15:24 18:44 22:04 Zeit 220 Leistung Trafo Verteiler U1 Verteiler U2 Verteiler U3 14 IBC SOLAR 2013

16 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Dimensionierung des Speichers Kapazität des Speichers entspricht 46% der erzeugten Tagesenergie 15 IBC SOLAR 2013

17 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Ergebnisse der Messung (Juni 2011) Max. Spannung am Strangende: Max. Rückspeiseleistung am Trafo: Max. rückgespeiste Energie: 250 V 51,9 kw 296 kwh Dimensionierung: 296 kwh Tagesenergie x 46% = 136 kwh nutzbare Speicherkapazität 51,9 kw Spitzenleistung x 60% = 30 kw - gewählte Nennkapazität: 240 kwh (120 kwh nutzbar) - Nennleistung WR: 45 kw (systemtechnisch bedingt) - zusätzliche Bereitstellung von Blindleistung bei geladenem Speicher. 16 IBC SOLAR 2013

18 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Ortsnetz Fechheim mit Speicher Quelle: SWN 17 IBC SOLAR 2013

19 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Spannungsreduzierung durch Laden der Batterien 18 IBC SOLAR 2013

20 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Ergebnisse Testbetrieb 19 IBC SOLAR 2013

21 Projektdurchführung Speicher zur Netzstabilisierung Erfassung und Auswertung der Daten Abstimmung der Regelung hinsichtlich: - Regelgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Netzqualität - Spannungsbänder bezüglich Lademanagement - Lebensdauer Batterie wirtschaftliches Optimum ermitteln Optimierung Gesamtsystem: - Bauform / Aufbau - Speichertechnologie - Skalierbarkeit Darstellen der gesamtwirtschaftlichen Vorteile gegenüber klassischem Netzausbau. 20 IBC SOLAR 2013

22 Ausblick Dezentrale Versorgung der Zukunft Quelle: SWN Strom-Mix im Versorgungsgebiet Neustadt bei Coburg in IBC SOLAR 2013

23 Ausblick Dezentrale Versorgung der Zukunft Regelenergiebedarf für bilanzielle Eigenversorgung im Versorgungsgebiet - Rot bedeutet klassisch Rückspeisung in das Übertragungsnetz - Blau bedeutet klassisch Bezug aus der Übertragungsnetz Quelle: SWN Regelleistung kann durch ~ 300 St. Ortsnetzspeicher zur Verfügung gestellt werden. 22 IBC SOLAR 2013

24 Ausblick Zusammenfassung Speicher zur Netzstabilisierung können mit existierenden Technologien gebaut werden Speicher können - Spannung stabilisieren - Blindleistung bereitstellen - Leistungs- und Kapazitätsreserven zur Verfügung stellen und somit konventionelle Kraftwerke ersetzen Speicher zur Netzstabilisierung können den Netzausbau erheblich beschleunigen Was ist notwendig: - Einbindung der Speicher in die Stromnetzentgeltverordnung - Rechtliche Klarstellung der gleichzeitigen Nutzung von Speichern für den Netzbetrieb und Stromvertrieb. 23 IBC SOLAR 2013

25 IBC SOLAR AG Am Hochgericht Bad Staffelstein Marco Siller, Leiter Produktmanagement Tel +49 (0) Fax +49 (0) IBC SOLAR 2013

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