Vermarktungsmöglichkeiten von Demand Side Management im Rahmen des virtuellen Kraftwerks Flexibilitätsvermarktung zur Kosten- und Erlösoptimierung

Transkript

1 Vermarktungsmöglichkeiten von Demand Side Management im Rahmen des virtuellen Kraftwerks Flexibilitätsvermarktung zur Kosten- und Erlösoptimierung Dr. Ulli Arndt EWE VERTRIEB GmbH Speicher für die Energiewende 29. September 2017, Hannover

2 Ganzheitliche Lösungen für unsere Kunden ,3 Mio. Stromkunden 1,8 Mio. Gaskunden Telekommunikationskunden Umsatz 7,6 Mrd. Ergebnis 332,9 Mio. Mitarbeiter Ø Wir bauen mit unseren Kompetenzen das beste Energiesystem für die Zukunft und bieten optimale Lösungen für jeden unserer Kunden. Wir setzen auf gewinnbringende Partnerschaften und ergreifen Chancen in neuen Märkten und der Digitalisierung. 2

3 Sieht so die Energielandschaft von morgen aus? EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 3

4 dena-studie: Roadmap Demand Side Management Quelle: Roadmap Demand Side Management, dena, Juni 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 4

5 dena-studie: Herausforderungen DSM Quelle: Roadmap Demand Side Management, dena, Juni 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 5

6 Betätigungsfelder von Industrie- und Gewerbekunden im liberalisierten Energiemarkt Quelle: MOS 2030 Merit Order der Energiespeicher im Jahr 2030, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v.,

7 These aus MOS 2030 Bei der Flexibilisierung in der Industrie beschränkt sich das Gewinnpotenzial auf stromintensive Prozesse und Querschnittstechnologien. Die Flexibilisierung mittels Produktionsausfall weist kein Gewinnpotenzial auf. Quelle: MOS 2030 Merit Order der Energiespeicher im Jahr 2030, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 7

8 MOS 2030 Einordnung der Speichertechnologien Quelle: MOS 2030 Merit Order der Energiespeicher im Jahr 2030, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 8

9 MOS 2030 Merit Order der Speichertechnologien Quelle: MOS 2030 Merit Order der Energiespeicher im Jahr 2030, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 9

10 MOS 2030 Kosten in der Merit Order Merit Order (alle Kosten) bei Querschnittstechnologien und stromintensiven Prozessen für die Fälle Lastverschiebung und Produktionsausfall in Deutschland und Österreich, h Abruf pro Jahr. Quelle: MOS 2030 Merit Order der Energiespeicher im Jahr 2030, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., 2016 EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 10

11 EWE nutzt die veränderten Rahmenbedingungen Dezentrale Anlagen und erneuerbare Energien Direktvermarktung von EEG-Anlagen und BHKWs Start der Vermarktung mit dem Marktprämienmodell seit dem nach EEG DIrektvermarktung von Windenergie- und PV-Anlagen mit einer installierten Leistung von ca. 2,4 GW Direktvermarktung von derzeit ca. 440 BHKWs und Biogasanlagen mit einer Leistung von ca. 225 MW Angebot von positiver und negativer Regelleistung aus BHKWs, Biogasanlagen, Netzersatzanlagen Fahrplanbetrieb mit BHKWs und Biogasanlagen EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 11

12 Das Virtuelle Kraftwerk optimiert reale Kraftwerke Kraftwerksbetrieb nach Marktsignalen Kraftwerkseinsatzoptimierung: Ausnutzung der variablen Kraftwerksleistung gegenüber einer Spotmarktbeschaffung (Day-ahead) Sicherstellung T Ben > h/a zur Gewährleistung der intensiven Netznutzung ( 19, Abs. 2 StromNEV) Zusätzliche Optionen: Regelleistungsvermarktung Flexibilisierung des Strombedarfs Fahrplanbetrieb im Day-Ahead-Handel Optimierung im Intraday-Handel EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 12

13 Das Virtuelle Kraftwerk ist zukunftsweisend Nutzung von Verbrauchern als Energiespeicher Bezugsoptimierung von Großverbrauchern Optimierung läuft seit November 2011 Einsparungen bei den Stromkosten von bis zu 8 % möglich Resonanz und Interesse in verschiedenen Branchen für das Produkt sind hoch Interessierte Kundengruppen sind derzeit unter anderem die Wasserversorgung, Glasindustrie, Kühlhäuser, chemische Industrie Die Eingriffstiefe in die Betriebsprozesse ist skalierbar EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 13

14 Vermarktung von Flexibilitäten über das Virtuelle Kraftwerk von EWE Regelleistungsmarkt Spotmarkt Abs. Lasten MRL SRL PRL (PQ in Vorbereitung) Day-Ahead Intraday SOL / SNL (in Vorbereitung) Virtuelles Kraftwerk der EWE Optimierung Handel und Vermarktung Leitsystem Betreiber-Cockpit Fernwirktechnik NEA BHKW Kühlhaus BHKW Kraftwerk Windenergieanlagen PV- Anlagen Netzersatzanlage Biogasanlage Produktionsbetrieb Wasserkraftwerk EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 14

15 Fernsteuerung Unsere Lösung, die EWE Vertriebsbox ausreichend für den Nachweis der Fernsteuerbarkeit ab EEG 2014 erfüllt alle ÜNB-Anforderungen zur IT-Sicherheit und ist damit für Sekundärregelleistung geeignet Einsetzbar für Fernsteuerbarkeit, Minutenregelleistung (MRL) und Sekundärregelleistung (SRL) in allen Netzgebieten Anbindung von bis zu 4 Erzeugern / Verbrauchern an eine Fernwirkanlage Steuerung eines elektrischen Heizwiderstands (Power-to- Heat-Modul) möglich Umfassende Informationen wie Spezifikation und Checkliste zum Einbau vorhanden EWE VERTRIEB GmbH Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 15

16 Stromhandel Preisausprägung an der EPEX SPOT typischer Werktag im Winter insgesamt hohes Niveau von 70 /MWh günstige Nacht, teurer Tag, ausgebildeter Spread zwischen Base und Peak typischer Werktag im Sommer normales Niveau von 34 /MWh deutliche Mittagsdelle aufgrund von PV- Einspeisung, deutlicher Spread aber nicht zwischen Base und Peak untypischer Tag negative Strompreise mit bis zu -75 /MWh im Tagesdurchschnitt (!) 80% Erneuerbare Sonntag vor Feiertag, mehr PV-Strom als prognostiziert => viele RL-Abrufe EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 16

17 Regelenergievermarktung Vermarktung in der Minuten- und Sekundärreserve Erlöse: Für Leistungsvorhaltung Für Regelenergieabrufe Vermarktung in der Minuten- und Sekundärreserve - Fernwirktechnische Anbindung gemäß den hohen IT- Sicherheitsanforderungen der ÜNB - Durchführung aller für die PQ erforderlichen Schritte - Integration in die Regelenergiepools der EWE für eine gemeinsame Besicherung und Erlösmaximierung - vollautomatische Abrufe Optionen: In Abstimmung mit dem Kunden unterschiedliche Gebotsstrategien beim Arbeitspreis möglich Kombination mit Intradayvermarktung möglich EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 17

18 Intraday Symmetrischer ID-Handel mit definierter Einspeisemenge Erlöse p.a. / 100kW Flexibilität Konstante Produktions- / Verbrauchsmenge über einen Zeitraum von 4 Stunden Bestimmung der Flexibilität aus den Restriktionen in positiver und negativer Regelrichtung Vermarktung auf Intraday-Auktion und im kontinuierlichen Intraday-Handel Vollautomatische Abwicklung vom Handel bis zur Steuerung Kombination mit Regelenergievermarktung möglich EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 18

19 Ein Lösungsansatz: die Vermarktungskaskade kombinierte Vermarktung von Regelleistung, DA und ID SRL MRL DA ID Wochenweise Entscheidung der Vermarktungsweise anhand von Preisprognosen Regelleistungsvermarktung (SRL / MRL) mit ambitionierter Gebotsstrategie Prognose und Beschaffung der Reststrommengen mit preisoptimierten Angeboten am DayAhead-Markt => Vorteil: Robuste Marktpreisbildung ggf. Vermarktung der Strommengen anhand der Grenzkosten des Kraftwerks bzw. des Verbrauchers Nutzung der ¼-Stunden-Preissignale im Intraday-Auktionshandel (täglich 15 Uhr mit 96 ¼-Stundenwerten für den Folgetag) kontinuierlicher ID-Handel zur Ausnutzung von deutlichen Preisspitzen und Reduktion des Ausgleichsenergierisikos bei Anlagen- und Kraftwerksausfällen EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 19

20 Praktische Durchführung am Beispiel einer Abwasserreinigungsanlage EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 20

21 Praktische Durchführung am Beispiel einer Abwasserreinigungsanlage Klärgas-BHKWs Installierte Leistung: 2 x 526kW Jahreseinspeiseleistung: ca. 600kW Eigenstromproduktion für Standort Vermarktung in der neg. MRL & SRL Erlöse in 2016: ca EUR Zukünftige Option: Kontinuierlicher Intraday-Handel und Bezugsstromoptimierung EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 21

22 Praktische Durchführung am Beispiel einer Abwasserreinigungsanlage Netzersatzanlage Installierte Leistung: kw Vermarktung in der pos. SRL Erlöse in 2016: ca EUR EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 22

23 Praktische Durchführung am Beispiel einer Abwasserreinigungsanlage Belebungsbecken Installierte Leistung: kw Mittlere Jahresleistung: 645 kw Vermarktung im symmetrischen Intraday- Handel Erlöse in 2016: EUR Zukünftige Option: Vermarktung in der Primärregelleistung EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 23

24 Praktische Durchführung am Beispiel einer Abwasserreinigungsanlage Dekanter / Schlammentwässerung Installierte Leistung: 644 kw Mittlere Jahresleistung: 243 kw Vermarktung im symmetrischen Intraday- Handel Erlöse in 2016: EUR Zukünftige Option: Vermarktung in der Primärregelleistung EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 24

25 Virtuelle Kraftwerke bieten die Chance, weitere Erlöspotenziale zu erschließen Virtuelle Kraftwerke bilden die Basis zur Bündelung, Steuerung und Vermarktung von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern Die Identifikation, Erschließung und Nutzung von Flexibilitäten kann einen Beitrag für ein zukunftsfähiges, effizientes Energiesystem liefern Die Kombination von Erlöspotenzialen bietet Möglichkeiten, die Energiekosten günstig zu gestalten bzw. Erlöse zu generieren EWE hat langjährige Erfahrung im Energiehandel und in der Vermarktung von Regelleistung EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Ulli Arndt EWE VERTRIEB GmbH Donnerschweer Str Oldenburg Telefon: 0441 / ulli.arndt@ewe.de Web: EWE VERTRIEB GmbH Dr. Ulli Arndt EWE Virtuelles Kraftwerk Vermarktung von Flexibilitäten 26