Zukunft gestalten SMART Capital Region Netzkonzept für die Hauptstadtregion

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1 Zukunft gestalten SMART Capital Region Netzkonzept für die Hauptstadtregion Lage im deutschen Strom-Netz Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien in Brandenburg SMART Capital Region im Detail

2 EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2000) Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung Anlagen Source: 50 HertzT

3 EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2005) Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung Anlagen Source: 50 HertzT

4 EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2010) Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung Anlagen Source: 50 HertzT

5 EEG-Anlagen in Deutschland (Ende 2012) Wind Energie Photovoltaik Biomasse Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung Anlagen Source: 50 HertzT

6 Renewable Energies in Germany (end of 2012) Wind Energie Photovoltaik Biomasse 52 % der Bevölkerung und starke Industrie Durchmesser ist ein Maß für die installiert Leistung 20 % der Bevölkerung und schwache Industrie installations 28 % der Bevölkerung und starke Industrie Source: 50 HertzT

7 Erzeugerleistung liegt um ein Vielfaches über der Abnahme Last 4 11 GW Erzeugung installiert Speicher- Kapazität GW 4 11 GW 13 GW 35 GW GW 12 GWh 20 GWh 20 GWh?

8 Erzeugerleistung liegt um ein Vielfaches über der Abnahme Bundesdeutscher Durchschnitt 25% Ziel Bund 2020 Mit freundlicher Genehmigung der e-on edis AG

9 Fast täglich Zwangsmaßnahmen zur Systemstabilisierung (1) meist redispatch 13(2) Abschaltung EEG , 12 EEG (E.ON edis AG) 13(2) EnWG nach ÜNB-Aufforderung k.a , 12 EEG (nach ÜNB-Aufforderung) 13(2) EnWG MITNETZ-Strom Anzahl der Eingreif- und Gefährdungstage nach EnWG 13 bei 50 Hertz-Transmission bzw. Anzahl von NSM-Aufrufen bei E.ON edis AG und MITNETZ-Strom GmbH Mit freundlicher Genehmigung der 50 Hertz-Transmission GmbH, MITNETZ-Strom GmbH, E.ON edis AG

10 P in MW Speicherbedarf heute Faktor 10 über aktuellen Kapazitäten Sturmtief Xynthia : Windeinspeisung in der Regelzone 50Hz Transmission 12'000 10'000 Ist-Vertikale Last Ist-Hochrechnung 50HzT-Regelzone Ca. 230 GWh 8'000 6'000 4'000 2' ' : : : : : : : : : : : : : :00-4' : : : : : : : : : :00

11 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum : Studie zur Netzintegration erneuerbarer Energien (MWE-Auftrag zusammen mit 50 Hertz Transmission, Mitnetz-Strom, e-on edis, Enertrag, Nawaro) : Fortschreibung der Netzstudie Brandenburg (MWE-Auftrag zusammen mit 50 Hertz Transmission, Mitnetz-Strom, e-on edis) : Auswirkungen eines wachsenden Kabelanteils (MWE-Auftrag zusammen mit Mitnetz-Strom, e-on edis) : Auswirkungen von Cluster-Netzen (MWE-Auftrag zusammen mit Mitnetz-Strom, e-on edis)

12 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum Errichtet : gefördert durch MWFK aus Konjunkturprogramm) Photovoltaik-Anlage 120 kw-peak (ca qm) Batterie-Anlage 2 MWh (0,5 MWh nutzbar bei Ladezyklen)

13 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum Verbundprojekt mit German E-Cars R&D und Vattenfall Europe Mining&Generation, gefördert durch MWE - Umbau von 30 Opel Corsa, 12 Mercedes Sprinter, 4 Toyota Highlander und nachfolgend Flottenversuch - Range-Extender - Kommunikation zwischen Netzleitstelle, Ladesäule, Fahrzeug - Rückspeisung aus der Fahrzeugbatterie ins Netz - Blindleistungsfähiges BHKW - Leitsystem für Micro-Grid - EMV-Prüfmöglichkeit für E-Cars - Konzepte für Netzintegration erneuerbarer Energie und E- Mobility

14 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum - Erzeugerdaten (fossil, EEG) incl. WEA für F&E - Abnehmerdaten (steuerbar, nicht-steuerbar) - Power-to-Gas - Power-to-Heat - Micro Grid (PV, Batterie, E- Cars, Mini-BHKW) - Besucherzentrum - Leitsystem mit öffentlichkeitswirksamer Visualisierung

15 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum

16 Beiträge der BTU zur Netzintegration erneuerbarer Energien im Land Brandenburg Studien und Konzepte zur Netzintegration im Land Brandenburg SERF Solar Energy Research Field E-SolCar SCR SMART Capital Region Netzforschungsund Ausbildungszentrum Netztrainingszentrum

17 SMART Capital Region eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

18 SMART Capital Region AUSBILDEN RECHNEN LEITEN MESSEN EXPERIMENTIEREN eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

19 SMART Capital Region AUSBILDEN RECHNEN LEITEN MESSEN Datenakquise Wind und PV in BBL Datenakquise städtisches Wohnen Datenakquise ländliches Wohnen EXPERIMENTIEREN eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

20 SMART Capital Region 5-6 Windparks mit MW 5-6 PV-Anlagen mit MW KW-Einsatz- Planung der VE-G eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

21 SMART Capital Region Meßtechnische Einbindung von SMART Meter im Stadtgebiet Forst Zzgl. weitere städtische Lastdaten (gesteuert oder ungesteuert) aus Berlin anderen Städten in Brandenburg eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

22 SMART Capital Region Meßtechnische Einbindung von regelbaren Ortsnetz-Transformatoren im Netzgebiet Elsterland Assoziiertes Projekt von Mitnetz-Strom Umbau bzw. meßtechnische Einbindung des Netzgebietes Elsterland in SMART Capital Region eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

23 SMART Capital Region AUSBILDEN RECHNEN LEITEN MESSEN Datenakquise Wind und PV in BBL Datenakquise städtisches Wohnen Datenakquise ländliches Wohnen EXPERIMENTIEREN SMART - Campus Urbane, solare Mobilität (e-solcar) Power to Gas Power to Heat eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

24 SMART Capital Region Last-Management 20 kv Campus-Netz mit ca. 2 MW Höchstlast eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

25 SMART Capital Region Einspeise-Management Erste kommerzielle Windanlage in Europa mit 2,5 MW und integriertem Batteriespeicher? Speicher für Einspeisemanagement 100 kw Photovoltaik 8 MW Photovoltaik Speicher für Einspeisemanagement eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

26 SMART Capital Region 120 kw peak PV-Anlage Batterie 2 MWh / 0,5 MWh 16 E-Cars auf dem BTU Campus, weitere 30 in der Region eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg MSR-Raum

27 SMART Capital Region eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg Elektrolyse als steuerbare Last 150 kw

28 SMART Capital Region Elektroboiler BHKW Absorbtionskälteanlage Wärmespeicher eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

29 Erfassung aller Daten durch überlagertes Leitsystem; Ermittlung von Stellgrößen für Experimentieranlagen auf Basis von Skalierungsfaktoren; SMART Capital Region AUSBILDEN RECHNEN LEITEN MESSEN Datenakquise Wind und PV in BBL Datenakquise städtisches Wohnen Datenakquise ländliches Wohnen EXPERIMENTIEREN SMART - Campus Urbane, solare Mobilität (e-solcar) Power to Gas Power to Heat eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

30 SMART Capital Region Leitechnikraum Technikraum z.b. für Wärmepumpe Öffentlicher Bereich für Veranstaltungen, Exponate sowie Visualisierung aus dem Siemens- Leitsystem (ca. 60 qm) eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

31 Datenaustausch mit BTU Netzforschungs- und Ausbildungszentrum; Einbindung in dynamische Netzberechnung Erfassung aller Daten durch überlagertes Leitsystem; Ermittlung von Stellgrößen für Experimentieranlagen auf Basis von Skalierungsfaktoren; SMART Capital Region AUSBILDEN RECHNEN LEITEN MESSEN Datenakquise Wind und PV in BBL Datenakquise städtisches Wohnen Datenakquise ländliches Wohnen EXPERIMENTIEREN SMART - Campus Urbane, solare Mobilität (e-solcar) Power to Gas Power to Heat eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg

32 SMART Capital Region Labor: Analoges Netzmodell Leitungs- und Transformatorenmodelle, Motor- Generatorsätze 6 Arbeitsplätze Labor: Netzberechnung PC / Software für 12 / 18 Arbeitsplätze, kombinierbar auf 30 Plätze Labor: Netzschutz UMZ, Differential und Distanzschutz, Relaisprüfsystem 6 Arbeitsplätze Labor: Netzsystemführung 9 Leitwarten für 2-3 Studenten Warte für 2 Trainer Synthetische Regelzone Seminarbereich für 36 Plätze eine Vernetzung lokaler SMART-Grid / E-Mobility - Projekte in Brandenburg