Hybrid Strom: KWK im Keller & PV auf dem Dach

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1 Hybrid Strom: KWK im Keller & PV auf dem Dach Das virtuelle Kraftwerk in der Prosumerzelle, Institut für Elektrische Energietechnik Augsburg, 7. Oktober 2010

2 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des es Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 2

3 Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz 2009 Laufzeit: Ziel ist 25% KWK-Stromanteil bis 2020 ( 1 KWK-G) KWK-Zuschlag auf die gesamte Stromerzeugung der Anlage (bisher wurde nur der eingespeiste Strom gefördert) Zuschlagshöhe (geglättete Stufen) - 5,11 ct/kwh bis 50 kw - 2,1ct/kW von 50 kw bis 2 MW Geförderte Betriebsdauer: 10 Jahre (bis 50 kw), bzw. 6 Jahre (ab 50 kw) Anspruch auf einen abrechnungsrelevanten Zählpunkt (Summenzähler) nach 4 (3b) KWK-G Institut für Elektrische Energietechnik 3

4 Erneuerbare-Energien-Gesetz 2009 Seit Anfang 2009 auch Förderung selbstgenutzten PV-Stroms Erhöhung des Anreizes seit Juli 2010, PV-Strom selbst zu nutzen (von ca 3-4 ct/kwh auf ca 8-10 ct/kwh) Anreiz zur Optimierung des Eigenstromanteils (Werte ab ) - Vergütung PV-Volleinspeisung bis 30 kw: 33,03 ct/kwh - Vergütung PV-Volleinspeisung bis 100 kw: 31,42 ct/kwh - Vergütung für selbstgenutzten PV-Strom: 12 bzw. 16,38 ct/kwh weniger (Eigenstromnutzung >30% bzw. 30% der PV-Stromerzeugung) Opportunitätskosten des Eigenstromverbrauchs: 12 ct/kwh für Strommengen oberhalb 30% Direktverbrauchsanteil, darunter ca. 4,4 ct/kwh mehr Reduziert die EEG-Umlage, Einsparung beim Bezug von Netzstrom Institut für Elektrische Energietechnik 4

5 Eigenstromnutzung im Mehrfamilienhaus I Bilanzielle Verrechnung über Unterzähler nach [BMU & IZES 2008] Institut für Elektrische Energietechnik 5

6 Eigenstromnutzung im Mehrfamilienhaus II Mini-Blockheizkraftwerk und PV-Anlage zur Eigenstromerzeugung PV nach [BMU & IZES 2008] Institut für Elektrische Energietechnik 6

7 Virtuelles Kraftwerk in der Kundenanlage Kombination mehrerer Stromerzeuger Demand Side Management Allgemeine Ziele virtueller Kraftwerke: Optimierung des Strombezugs (Stromhandel) Spitzenlast im Bezug senken (Netzbetrieb) Asset Optimisation (Netzausbau) Export von Systemdienstleistungen (z.b. Regelleistung) Systemgrenze üblicherweise Verteilnetzsegment Hier: Kundenanlagen als Prosumerzelle vs. Öffentliches Stromnetz Hohe Opportunitätskosten, das Netz als Speicher zu nutzen Institut für Elektrische Energietechnik 7

8 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des es Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 8

9 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung I Unterschied zwischen öffentlichem Netz und privater Kundenanlage Institut für Elektrische Energietechnik 9

10 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung II Abrechnungsrelevanter Zählpunkt (Hauptzähler) als Systemgrenze Institut für Elektrische Energietechnik 10

11 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung III Steuerbare und nicht-steuerbare Stromerzeuger und -verbraucher Institut für Elektrische Energietechnik 11

12 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung IV Berechnung der Ökostrom-Förderung über Produktionszähler Institut für Elektrische Energietechnik 12

13 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung V Regelung der steuerbaren Einheiten über Broadcast der Hauptzählerwerte Institut für Elektrische Energietechnik 13

14 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des es Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 14

15 Gemeinsamer Summenzähler im Mehrfamilienhaus Zulässigkeit eines Summenzähler einer Hausgemeinschaft als abrechnungsrelevanter Zählpunkt (BNetzA BK ) Regelung steht explizit im neuen KWK-G 4 (3b) Erhöht den Anteil des selbstgenutzten Strom aus Eigenstromanlagen Niedrigere spezifische Investitionssummen als im EFH Keine gefangenen Kunden statthaft Kein Umklemmen bei Versorgung durch Dritte notwendig, bilanzielle Durchleitung und Erfassung über Unterzähler Institut für Elektrische Energietechnik 15

16 A. Bilanzielle Durchleitung (Willenserklärung) Noch zu prüfen: Testierfähigkeit der EEG- und KWK-Mengen Zweirichtungszähler am abrechnungsrelevanten Zählpunkt Produktionszähler an jeder Erzeugungsanlage Rückgespeister Strom als Kombination der erzeugten Mengen Zulässigkeit virtueller Zählpunkte im Metering Code Bilanzielle Durchleitung von EEG-Strom nach 8(2) EEG durch Privat- Netze in ein Netz der öffentlichen Versorgung Direktverbrauch von PV-Strom gemäß 33(2) EEG Durchleitung von Netzstrom durch die Kundenanlage vom abrechnungsrelevanten Zählpunkt zum Unterzähler 4(3b) KWKG Abrechnung mittels Profilen, Lastgangmessung nur bei >100 MWh p.a. Institut für Elektrische Energietechnik 16

17 B. Erfassung über eine Zählerkaskade Je Erzeugungsanlage EA(i) einen Produktionszähler PZ(i) und einen Zwischenzähler Z(i).R Abrechnungsrelevanter Zählpunkt ist der Zweirichtungszähler (Hauptzähler) Zur Typisierung des rückgespeisten Stromes werden Z(2)-Z(n) genutzt Jede EA(i) speist Richtung Kundenanlage (Verbrauch) und Richtung Netz (Rückspeisung) PZ(i) = PZ(i).V + PZ(i).R Rückspeiseanteil ist der Unterschied zweier benachbarter Zähler in Z.R- Richtung PZ(i).R = Z(i).R - Z(i+1).R Rückspeisung Verbrauch Institut für Elektrische Energietechnik 17

18 B. Zählerkaskade Beispiel mit zwei Anlagen Stromerzeugung PV: M3 Stromerzeugung BHKW: M4 Rückspeisung PV: M2 Rückspeisung BHKW: M1 - -M2 Eigenverbrauch PV: M3-M2 Eigenverbr. BHKW: M4-(M1 - -M2) PV Stand-By vernachlässigbar BHKW Standby (Pumen, Steuerung) extern versorgt Bevorzugte Rückspeisung nah am Hauptzähler _ + Institut für Elektrische Energietechnik 18

19 Anlagenbeispiel: Zweifamilienhaus, Veitsbronn Primärenergie Endenergie KWK-Anlage & Solarthermie Gutschrift KWK-Strom Strombilanz: Bezug & Einspeisung ca. 6,3 kw Photovoltaikanlage 5,5 kw Mini-BHKW Nutzung des Netzes als Speicher Nutzenergie: Warmwasser, Heizung, Strom (Bildquelle: Tom Reger) Institut für Elektrische Energietechnik 19

20 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des es Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 20

21 Zusammenfassung Anreize zur Selbstnutzung des Stroms aus Eigenerzeugungsanlagen sind vorhanden und werden stärker Technik im PV- und Mini-KWK-Sektor erprobt, im letzten Halbjahr über PV Anlagen <50 kwp installiert Optimierungsstrategien zur Erhöhung des Eigenstromanteils (Minimierung Rückspeisung) nicht schwierig umzusetzen Im Mehrfamilienhaus geringere spezifische Anlagenkosten, aber höhere Transaktionskosten zur gemeinschaftlichen Stromnutzung Institut für Elektrische Energietechnik 21

22 Ausblick Hoher Anreiz von 8-10 ct/kwh sowohl bei KWK als auch PV, die Rückspeisung zu minimieren und den Eigenstromanteil zu erhöhen Virtuelles Kraftwerk (VKW) ist Optimierung auf der nächsthöheren Aggregationsebene Mehrwert beim Strombezug, der Netzbelastung und dem Export von Systemdienstleistungen (je 1-2 ct/kwh) In zukünftigen Szenarien werden flexible KWK-Cluster immer wichtiger Aber: First Things First! Institut für Elektrische Energietechnik 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Tel Institut für Elektrische Energietechnik 23