Flexibilitätsoptionen in Privathaushalten

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1 Flexibilitätsoptionen in Privathaushalten VIKTOR KAPLAN-Lecture Juni 2018 FH Technikum Wien Kurt Leonhartsberger, MSc.

2 Flexibilitätsbedarf zunehmender Anteil fluktuierender Erzeugungsanlagen (Bundesnetzagentur 2017) steigender Stromverbrauch privater Haushalte durch zunehmende Elektrifizierung (Wärmepumpe, Elektroauto, ) unvorhersehbares Verbrauchsverhalten privater Haushalte => Bedarf an erzeuger- und nachfrageseitiger Flexibilität zunehmende Verdrängung fossiler Kraftwerke => Flexibilität in Privathaushalten Bundesnetzagentur (2017) Flexibilität im Stromversorgungssystem - Bestandsaufnahme, Hemmnisse und Ansätze zur verbesserten Erschließung von Flexibilität. 03. April 2017

3 Flexibilitätsoptionen in Privathaushalten PV-Anlage 5 kw Elektroboiler 0,5-4 kw Elektroauto 2,3-22 kw Wärmepumpe 2-4 kw Batteriespeicher 3-6 kw Leonhartsberger et al (2017) MBS+ Entwicklung eines dezentral organisierten Kleinspeicher-Netzwerks zum Ausgleich von Fahrplanabweichungen. Endbericht

4 Flex+ Großflächiger Einsatz von Prosumer-Flexibilität an kurzfristigen Strommärkten unter Berücksichtigung von Prosumer-Interessen Komponenten Hersteller Fronius (Batteriespeicher) Markt World-Direct WEB AIT idm (Wärmepumpen) TiWAG FHTW Austria (Boiler) awattar EEG Kreisel (E-Mobilität) ENAMO SCCH MS.GIS (Smart Home) idm IT Dienstleister Forschungspartner Sonnenplatz Großschönau Advisory Board Energienetze Steiermark, Netz Oberösterreich, Vorarlberg Netz E-Control PV Austria, Technologie Plattform Smart Grids Austria HOVAL AG Das Projekt Flex+ (864996) wird im Rahmen der 4. Ausschreibung des Energieforschungsprogrammes der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und dem Klima- und Energiefonds gefördert

5 Spot- und Regelenergiemärkten Cloud Energielieferant Regelenergieanbieter Bilanzgruppe Vermarktung der Flexibilität an kurzfristigen Märkten, eigene Nutzung Flex+ Plattform Energiemanagement, Markt-Optimierung, Prognose und Aktivierung der Flexibilität, Schnittstelle zum Markt / Vermarktung, unter Berücksichtigung der Eigeninteressen und Komfortbedürfnisse der Prosumer, User-Interface Herstellercloud Wärmepumpe Herstellercloud Batteriespeicher Herstellercloud Elektroboiler Herstellercloud Elektroautos Pooling, Datenanalyse, Verteilung und Ansteuerung der Flexibilitätsoptionen Lokal Wärmepumpen Batteriespeicher Elektroboiler Elektroautos Smart Home lokale Optimierung EMS, Prognose

6 Gesellschaftliches Potenzial Wir bedanken uns bei Aussendung an knapp BetreiberInnen einer PV- Anlage und/oder eines Heimspeichers Rückmeldungen Bereitschaft von PV- und HeimspeicherbetreiberInnen externe Zugriffe z. B. durch den/die NetzbetreiberIn zu akzeptieren (Quelle: eigene Darstellung)

7 Gesellschaftliches Potenzial Wie wichtig wären Ihnen folgende Aspekte (Chancen) bei Ihrer Entscheidung zur Teilnahme an einem an einem netz- und/oder systemdienlichen Heimspeichernetzwerk? Positive Aspekte (Chancen) durch die Teilnahme an der Initiative in Prozent (n=2046)

8 NutzerInnen Hersteller Aggregator Vermarkter VKL 2018 Flexibilität Wirtschaftliche Aspekte Kosten? Wirtschaftlichkeit?

9 EU SET-PLAN Legal and regulatory framework Energy and Climate Strategy Digital Integrated Regional Energy Systems (DIRES) Smart Grid Control Ecosystem grid operators energy suppliers regulatory authority new stakeholder Demographic coordinated with current and future stakeholder System of Systems offering various solutions and approaches, contributing to the overarching goals based on individual requirements of future users (Co-Creation) Behaviour Local Energy Community Socio-economic Grid Community appartment building values, interests, needs User SET Plan Declaration on Strategic Targets in the context of an Initiative on Energy System Integrating the highest possible proportion of RES Increasing flexibility and the resilience Optimizing the utilization of energy and ICT-infrastructures Providing appropriate services to consumers, customers and citizens Ensuring the security of supply increasing efficiency through the local use of RES Enabling people, communities, small and large cities and regions to be actors in the future sustainable energy supply Focusing on integrated solutions and multi-carrier energy systems

10 Local Energy Market Generation of local prices SLEC Type MFH (share energy) SLEC Type All (share everything) SLEC Type Energy (share energy) SLEC Type MFH (share everything) SLEC Type Energy (share energy) SLEC Type All (share everything) SLEC: Small Local Energy SLEC: Community LGC: Local Grid Community DILES: Digital Integrated Local DILES: Energy Community Whole Sale Market Customer Local and Whole Sale Market Customer SLEC Type All (share everything) LGC (share grid capacity) Digital Integrated Local Energy System (DILES) permitted from a legal point of view possibly permitted from a legal point of view not permitted from a legal point of view

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12 gesellschaftliche Entwicklungen Trends: Umwelt und Technik VKL 2018 Flexibilität slim smart Living in a Metropolis langfristig tragfähige Lösungen für ein flexibles Energiesystem

13 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Kurt Leonhartsberger, MSc FH Technikum Wien, Institut für Erneuerbare Energie Mail: Telefon:

14 Pro und Contra Gesellschaft und Fairness Flexibilität vs. Stromverbrauch Dunkelflaute?

15 Flexibilität?

16 Batteriespeicher: Preise und Nutzung Vollzyklen Referenzszenario: 217,6 Vollzyklen Szenarien 1 und 2: 780 Vollzyklen (+ 562,4 Vollzyklen) Mittelwert und Bandbreite fertig installierter Systempreise für PV Heimspeichersysteme ( ), Werte exkl. MWSt.; Anzahl der Nennungen: 2015: n=55, 2016: n=49. Quelle: Erhebung Technikum Wien Speichernutzung bei eigenverbrauchsoptimierter Bewirtschaftung (eigene Darstellung)

17 Netz- und Systemdienlichkeit? Konventionelle, eigenverbrauchsoptimiert Betriebsführung von PV-Heimspeichersystemen (Bundesverband Solar e. V., 2013) Netzentlastung erst durch dauerhafte Reduktion der max. PV-Einspeiseleistung Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der Netze um bis zu 66 % (ohne Netzausbau) bei Reduktion der max. PV Einspeiseleistung auf 60 % Vorausschauende Bewirtschaftung reduziert Abregelungsverluste von 7 % auf 1 %