Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit?

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1 Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit? Für wen machen Smart Grids Sinn? Welche Geschäftsmodelle sind denkbar? Netzleitstelle als Datendrehscheibe Rolle des Verteilnetzbetreibers Kommunikation zwischen Erzeuger, Speicher und Verbraucher Praxisbeispiel Web2Energy 27. Oktober 2010

2 Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit? Verschiedene Perspektiven auf das Thema Smart Grid 27. Oktober 2010

3 Das Netzgebiet der HSE 3

4 HSE Konzern-Daten (Auszug) Strom Stromtransport Mio. kwh Stromverkauf 8,2 Mrd. kwh Leitungsnetz km (in Rhein-Main-Region) Erdgas Erdgastransport Mio. kwh Gasverkauf 12,4 Mrd. kwh Leitungsnetz km (in Rhein-Main-Region) Mitarbeiter ca Anzahl Konzessionsverträge Strom 60 Gas 49 Wasser 10 4

5 Entwicklung der deutschen Stromnetze Stromnetz gestern 5

6 Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit? Gestern: alte Netzkonzepte Integriertes Energieversorgungsunternehmen im Monopol Historisch gewachsene Netze Motto: Netz bauen sichere Infrastruktur aufbauen Denken in Möglichkeiten Kosten-Plus-Modell Ergebnis: zweistellige Renditen Gewinn Kosten Erlöse 6

7 Stromnetz heute 7

8 Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit? Heute: neue Netzkonzepte Entflochtene Unternehmen, Regulierung gemäß EnWG Netz Rationelle Betriebsführung der Netze Motto: Funktionserhalt statt Substanzerhalt Denken in Notwendigkeiten Rendite Ergebnis: Vertrieb Leben aus der Substanz Rückgang der hohen Renditen Erzeugung)* )* nur bei wenigen EVU in nennenswertem Umfang vorhanden 8

9 Vision der Europäischen Union 9

10 Smart Grids in aller Munde Wie steht es mit der Wirtschaftlichkeit? Morgen: Smart Grids i i i Bidirektionale Netze, dezentrale Steuerung der Erzeugung und Netzlast Motto: Intelligenz in die Netze bringen Entflochtene Unternehmen, Anreizregulierung Ergebnis: Netze sind nicht mehr Cash Cow Viele kleine Geschäftsfelder einstellige Renditen politischer Wert - Erhalt von Arbeitsplätzen in der Region Entwicklung weiterer Geschäftsfelder: Netz Vertrieb dezentrale Erzeugung regenerative Energien Energieeffizienz Metering weitere Geschäftsfelder 10

11 Investitionsbeispiele der HSE in regenerative Erzeugung Die HSE wird bis 2015 über eine Milliarde Euro 400 Millionen davon aus eigenen Mitteln in erneuerbare Energie investieren. 1. Windkraft Offshore Windpark Global Tech Projekt Wetfeet Nordsee, 90 km nördlich der Insel Juist 400 MW Gesamtleistung (HSE-Anteil 99,6 MW), Start 2013 Windkraftwerk in Schlüchtern im Kinzigtal (Hessen) 6 MW Gesamtleistung (HSE-Anteil 6 MW) Start im Sommer 2010 SWM Windparks im Havelland (Brandenburg) 163 MW Gesamtleistung (HSE-Anteil 20,4 MW) Ende 2009 gestartet 11

12 Investitionsbeispiele der HSE in regenerative Erzeugung 2. Photovoltaik-Anlagen PV-Anlage in Leiwen an der Mosel (Rheinland-Pfalz) Gesamtleistung 3,6 MW 2009 in Betrieb genommen PV-Anlage in Lauingen an der Donau Gesamtleistung 9,42 MW 2009 in Betrieb genommen 3. Biogasanlagen Gaserzeugung für mehrere 100 Haushalte pro Jahr in Darmstadt, Lorsch und Semd PV-Anlage in Thüngen (Bayern) Gesamtleistung 19 MW 2010 in Betrieb genommen 12

13 Super Grid Smart Grid Micro Grid 13

14 Super Grid Smart Grid Micro Grid

15 Super Grid Smart Grid Micro Grid Der zentralistische Ansatz: Bundesweite Plattform PV Wind Elektromobilität Speicher Haushalt Konventionelle Kraftwerke Biogas BHKWs Industrie 15

16 Super Grid Smart Grid Micro Grid Der dezentrale Ansatz: 100 regionale Smart Grids in Deutschland Übertragungs- / Transportnetze HGÜ Grundlast und Regelkraftwerke Übertragungsnetz Verteilnetz 16

17 Super Grid Smart Grid Micro Grid Der dezentrale Ansatz: 100 regionale Smart Grids in Deutschland Übertragungsnetz Übernahme von umfangreicheren Systemdienstleistungen durch VNB (außerhalb des regulierten Bereichs) Ausregelung von Prognose und Ist Verteilnetz 17

18 Netzleitstelle als Datendrehscheibe Rolle des Verteilnetzbetreibers (in nicht regulierten Bereichen ) BHKW Wasserkraftanlagen Großkraftwerke Energiemanagement beim Haushaltskunden - Energieerzeugung - Wärme - Licht - Kühlschrank - Waschmaschine - Trockner - Windkraftanlagen Netz Solaranlagen Biogasanlagen Speicher mobil immobil Energiemanagement bei Gewerbeund Industriekunden - Energieerzeugung - Wärme - Kälte - Licht - Maschinen - 18

19 Tendenz Energieverbrauch über das Netz 2020 Nutzverhalten 2009 Eigenerzeugung Energie 19

20 Intelligente Stromnetze Möglichkeiten des Speichereinsatzes Großspeichersysteme Zentral an Umspannanlagen oder in der Nähe größerer RES-Anlagen Vehicle to Grid Dezentrale mobile Speicher Kleinspeichersysteme Dezentral in Privathaushalten oder Gewerbe 20

21 Beispielhafte Meldungen zum Thema Speicher Kleinbatterien: Energiespeicher für Privathaushalte: Solarworld verhandelt mit Evonik Handelsblatt, (Textauszüge:) Solarworld will Sonnenenergie speicherbar machen und plant eine Kooperation mit Batterieproduzenten. Erster Ansprechpartner ist dabei offenbar der Industriekonzern Evonik. Auf dem deutschen Markt wäre ein Energiespeicher für Eigenversorger eine absolute Neuheit. Asbeck will sich mit den Kooperationen einen zusätzlichen Markt erschließen. Wir werden noch in diesem Sommer ein Energiepaket für Eigenstromversorger anbieten, kündigte er an. Darin kombinieren wir eine Solarstromanlage mit einem Batteriespeicher und einer Verbrauchskontrolle. Mit der Kürzung der Einspeisevergütung wird es für Verbraucher attraktiver, den Strom aus ihrer Solaranlage nicht ins allgemeine Netz einzuspeisen, sondern selbst zu nutzen. Asbeck sieht deshalb für sein Paket aus Solarmodulen, Schalttechnik und Batterie ein großes Geschäft. Wir peilen den Massenmarkt an, sagt er. Die Batterie werde die Größe einer Waschmaschine haben und zu einem Systempreis von etwa Euro angeboten werden. 21

22 Netzleitstelle als Datendrehscheibe Rolle des Verteilnetzbetreibers Verbraucher Last von Einzelhaushalten und ganzen Neubau- Gebieten wird aggregiert und kontrolliert. Kunden Gesamtverbrauch Last Speicher Speicher Als mobile und stationäre Systeme anwendbar. Intelligente Kundengeräte Verteilnetz Verbrauchergeräte Geräte erhalten Preissignale um intelligente Entscheidungen zu treffen. Entscheidungen werden zurück gemeldet. Energielieferanten Übertragungsnetz Verteilung Verteilnetz modelliert ständig die Systemnutzung => Zuverlässige Dienstleistung Energielieferanten Einspeisedaten von Kraftwerken, Dezentralen Energieeinspeisern und Stromspeichern für die ökonomischste Stromerzeugung. Übertragung Überwacht und passt die Ressourcen an (Engpassmanagement). 22 Dipl.-Ing. 19 Bernhard Fenn

23 Forschungs- und Förderprojekte Bausteine zur Entwicklung zukünftiger Geschäftsmodelle für die HSE Förderprogramm der Europäischen Union Smart Grid weitere Forschungsprojekte Modellland für eine nachhaltige Nutzung von Elektroautos BMVBS-Projektvorhaben Zebra 23

24 Forschungsprojekt EU-Projekt Web2Energy Siebtes Rahmenprogramm für Forschung und technische Entwicklung der Europäischen Union Forschungsprojekt zum Aufbau eines intelligenten Energieversorgungsnetzes der Zukunft im Netzgebiet der HSE Projektlaufzeit: Jan Dez Gesamtbudget: ca. 5 Mio. davon 2,9 Mio. Förderung durch die EU 24

25 Forschungsprojekt Web2Energy Konsortium Strategische Beratung Konsortialführer Forschungsinstitut Daten- u. Kommunikationsnetz Fernwirkgeräte Virtuelles Kraftwerk Lehrstuhl Elektr. Netze und Alternative Energiequellen Zähler / Smart Meter Normung / IEC Standardisierung Verteilnetzbetreiber, Smart Grid Leitstelle 25

26 Forschungsprojekt Was wir mit Web2Energy erreichen Drastische Senkung des Aufwands durch plug and play vom Erzeugung bis zur Verbrauchersteckdose Einheitliche und konsistente Datenhaltung, Problemloser Datenaustausch Erstmalige Anwendung von IEC mit unterschiedlicher Medien (Lichtwellenleiter, Kupferdraht, Funk, Stromleitung) Modell für künftige Anwendungen in Europa und der Welt Praxiserprobung der neuesten, einheitlichen und offenen internationalen IEC- Standards 26

27 Umsetzung des Forschungsprojektes im HSE Konzern Web2Energy im Netz der HSE TFS Walldorf Biogas Wasserkraft TFS Mörfelden TFS Babenhausen s TFS Ober-Roden s s s s s s TFS Leonardstanne TFS Weiterstadt TFS Nord cc TFS Mitte TFS Dornheimer Weg TFS Dieburg TFS Groß-Umstadt Photovoltaik TFS Süd TFS Georgenhausen TFS Eberstadt TFS Sandbach TFS Groß Bieberau TFS Bad König TFS Auerbach TFS Reichelsheim TFS Bensheim Neubaugebiete TFS Erbach TFS Heppenheim Windkraft TFS Mörlenbach TFS Wald-Michelbach TFS Birkenau TFS Hirschhorn 27 TFS Neckarsteinach