Sichere Stromversorgung auch mit einem Smart Grid? Dr.-Ing. Dietrich Graf Vattenfall Distribution Head of Operations Germany Hamburg, 8.

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1 Sichere Stromversorgung auch mit einem Smart Grid? Dr.-Ing. Dietrich Graf Vattenfall Distribution Head of Operations Germany Hamburg, 8. Mai 2012

2 Inhaltsverzeichnis Smart Grid Rollenverteilung Verhaltensänderung Dezentrale Erzeugung E-Mobilty Speicher Fazit

3 Inhaltsverzeichnis Smart Grid Rollenverteilung Verhaltensänderung Dezentrale Erzeugung E-Mobilty Speicher Fazit

4 Alle gebrauchen den Begriff Smart-Grid.. Ausstieg Förderung nachhaltiger Erzeugung Förderung E-Mobility Wettbewerb Neue Produkte Atomenergie politisch wirtschaftlich Qualifikation Vorgaben BSI rechtlich Smart Grid Personalverschiebung EEG & KWKG EnWG-Novelle technisch Monitoring MSB/MSD VNB organisatorisch ÜNB IKT = Informations- und Kommunikationstechnik ÜNB = Übertragungsnetzbetreiber (TSO) NVB = Verteilungsnetzbetreiber MSB = Meßstellenbetrieber MS D = Meßdienstleister EEG = Erneuerbare Energien Gesetz KWKG = Kraftwärmekopplungsgesetz BSI = Bundesamt für Sicherheit in der Informationsverarbeitung Vertrieb Prosumer Telekommunikation IKT Verarbeitung Quelle: Vattenfall Distribution Steuern Verwaltung Darstellung

5 Smart Grid Was ist das? Der Begriff intelligentes Stromnetz (engl. Smart Grid) umfasst die kommunikative Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischer Verbraucher und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen der Elektrizitätsversorgung. Diese ermöglicht eine Optimierung und Überwachung der miteinander verbundenen Bestandteile. Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs. Quelle:Wikipedia

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7 Rollenverteilung Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) Transportkapazität von den neuen Erzeugungs-Scherpunkten zu den alten Lastschwerpunkten Mit dem bestehenden Netz nur noch begrenzt zu erfüllen Technische Möglichkeiten sind ausgeschöpft Bereits heute ist ein Markteingriff durch die ÜNBs notwendig. Neues Overlay Netz wäre eine Lösung Herausforderung für die Übertragungsnetzbetreiber Quelle:dena

8 Rollenverteilung Das Stromnetz verknüpft die Verbraucher, Erzeuger und Speicher immer schon, aber was ist neu? Aus Erzeugung folgt Last wird Last folgt Erzeugung. Quelle: Vattenfall Distribution

9 Rollenverteilung Die Anforderungen an städtische und ländliche Smart Grids sind unterschiedlich und wirken zusammen! ländlicher Netzbetreiber städtischer Netzbetreiber Hmb.-Nord Poppenbüttel Wedel Lokstedt Hmb.West Karoline AlterRing Jenfeld Altenwerder Neuhof Moorburg Tiefstack Hmb.-Ost Bergedorf Hmb.-Süd Neuland Geesthacht intelligent gesteuerter Verbrauch intelligent aufnehmen und transportieren Quelle: Vattenfall Distribution

10 Rollenverteilung: Intelligentes Stadtnetz Die Verteilnetze sind die ENABLER Bereitstellen energiewirtschaftlicher Daten Sicherstellen einer ausreichenden Durchdringung mit intelligenten Messgeräten Aufbau und Betrieb von Steuerungsfunktion für Lasten und Erzeuger Pilotprojekte als Motor für die Entwicklung intelligenter Netze Quelle: Vattenfall Distribution

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12 Verhaltensänderung Erneuerbare Energien Informationsbereitstellung über Einspeisung regenerativer und dezentraler Anlagen in Berlin und Hamburg Darstellung der Erzeugungsarten - Photovoltaik-Anlagen - innerstädtische Windkraftanlagen - Wasserkraftwerke - Biomasse, Deponie-/Grubengas Übersicht - Anzahl von Erzeugungsanlagen im Stadtgebiet je Bezirk - angeschlossene Leistung - eingespeiste Energie dieser Anlagen Quelle: Vattenfall Distribution

13 Verhaltensänderung - Smart Meter Angebot von Zähler + Visualisierung an 650 Haushalte Verbrauchsvisualisierung für ein komplettes Bürogebäude Testen der PLC Technologie Ergebnis Erfahrung mit Prozessen und Technik Bereits Elektronische Zähler in Hamburg Quelle: Vattenfall Metering

14 Verhaltensänderung globale Information ENERGIEPORTAL HAMBURG Hamburg in Strom Jahreshöchstl ast Hamburg aktuell J H * % 1 2 9CO2 Aktuell: Jahr 0 e Statische Werte, jährlich aktualisiert *JH = Jahreshöchstlast im Jahr 2010 mit MW* 12:00 Uhr 20:00 Uhr 08:00 Uhr In Planung Leistungsverläufe Leistungsverlauf Live Leistungsverlauf Tag Leistungsverlauf Woche Leistungsverlauf Monat Leistungsverlauf Jahr Download Detailseiten Bezirk Wandsbek Bezirk Nord Bezirk Eimsbüttel Bezirk Altona Bezirk Mitte Bezirk Harburg Bezirk Bergedorf Hamburg Vattenfall Links Jahreshöchstlast mehr Quelle: Vattenfall Distribution

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16 Dezentrale Erzeugung Politische Vorgaben werden Wirkung zeigen: Der Einsatz erneuerbarer Energien führt zu neuen Standorten der Erzeugung. Lastvariable Tarife und neue Anforderungen an die Abrechnungen benötigen intelligente Zähler. Die Steigerung der Energieeffizienz führt zu veränderter Nachfrage durch die Kunden. Das Tarifsystem der Netznutzung implodiert! Die Nachfrage ändert sich Energieintensive Industrien drohen tendenziell abzuwandern. Großkunden und zentrale Stellhebel zur Netzstabilisierung gehen verloren. Elektrofahrzeuge steigern die Nachfrage und liefern ggf dezentralen Beitrag zur Netzstabilisierung. und die Struktur des Energieangebots Kraftwerksparks werden grüner und befinden sich an anderen Standorten. Damit ändern sich Energieflußrichtungen und Mengen. Das Netz steht vor umwälzenden Anforderungen Quelle: Vattenfall Distribution

17 Dezentrale Erzeugung Mit dem virtuellen Kraftwerk sollen Last und Erzeugung in Einklang gebracht werden. Quelle:Vattenfall Europe

18 Dezentrale Erzeugung Zukünftig werden dezentrale Anlagen ins Netz integriert werden. Geschätzter Bestand und Potential bis 2030 für Berlin 5000 Faktor 10! Verbrauch GWh/a Haushalt * * inklusive elektrischer Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge 0 Erzeugung PV Erzeugung GWh/a Erzeugung BHKW P Schwerpunkt liegt bei Blockheizkraftwerken (BHKW) und Photovoltaik-Anlagen (PV). Die Auswirkungen im Niederspannungsnetz werden zurzeit untersucht. Quelle: Vattenfall Distribution

19 Dezentrale Erzeugung (regenerativ) Wind Daten vom Wind und Sonne leisten schon mehr als MW. Das ist längst die Energiewende Solar Quelle: EEX Strombörse Leipzig

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21 E Mobility als gesteuerter Verbraucher und Speicher Allgemeine Ziele von E-Mobility: Aufgabe von Vattenfall Distribution: Integration erneuerbarer Energien grüner Strom CO 2 -Reduktion (?) Schadstoff- und Lärmreduktion Wandladestation: ca. 170 Stück Ladesäule: ca. 120 Stück Quelle: Vattenfall Distribution Stand 2011

22 Die Zukunftsvision: 1 Million Elektroautos bis Quelle:focus online

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24 Speicher Prämisse Vollversorgung mit erneuerbaren Energien Gesamtenergieverbrauch von 550 TWh ist komplett regenerativ abgedeckt Jahreshöchstlast von P JH = 78 GW muss über 2 Wochen gespeichert werden E1 00 % = 78 GW 14 24h = GWh = 26 TWh Reduzierte Prämisse 50 % von 550 TWh regenerativ erzeugt: 275 TWh 70 % der erneuerbaren Energien über eine Woche nicht verfügbar 35 % von P JH = 78 GW über eine Woche speichern E35 % = 78 GW 0, h = 4586,4 GWh = 4,6 TWh Momentan existieren in Deutschland ca. 0,06 TWh Pumpspeicherkapazität Quelle: Prof Schulz HSU Hamburg

25 1 Million Elektrofahrzeuge in Jahr 2020 haben jedes im Durchschnitt 25 kwh Kapazität. haben zusammen kwh Kapazität. Wenn davon 50 % am Netz sind und deren Batterien zu 50 % entladen werden könnte man Deutschland rund 5 Minuten mit Strom versorgen, nachts sogar rund 13 Minuten! Im Vergleich installierte Windleistung im Jahr 2010: kw mit insgesamt Windkraftanlagen. pro Windkraftanlage gibt es dann 50 Elektrofahrzeuge, die alle nach einer Flaute in spätestens 55 Minuten leer sind! Quelle: Vattenfall Distribution

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27 Fazit Die politischen Ansprüche in die Praxis umzusetzen, ist eine enorme Herausforderung. Die Verteilungsnetze sind plötzlich in einer ganz wichtigen Umsetzungsrolle und werden es auf lange Zeit bleiben. Versorgungssicherheit muß permanent aktiv gemanagt werden. Es gibt viel zu tun, aber wer macht was und wann?

28 Danke für die Aufmerksamkeit