UAP Demand-Side Management in der Industrie

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1 UAP Demand-Side Management in der Industrie

2 Agenda 1. Unternehmenssicht auf die Implementierung von Flex. Optionen 2. Identifikation von Flexibilitätsoptionen aus Sicht des Projektentwicklers 3. Ermittelte Flexibilitätsoptionen bei Unternehmen 4. Übertragbarkeit von Lösungen 2

3 Unternehmenssicht auf die Einführung von Flexibilitätsoptionen Stärken: - Einnahmen durch Systemdienstleistung und durch optimierten Betrieb - Besseres Verständnis über das eigenen Energiesystem - Stützung des Netzes der allg. Versorgung Schwächen: - Mehreinnahmen aktuell schwer quantifizierbar - ROI von Maßnahmen schwer zu ermitteln - System wird komplexer Chancen: - Marktentwicklung wird positiv gesehen - Early Adopter - Frühzeitig Handlungsoptionen erarbeiten - Robustes System gegenüber gesetzl. Änderungen Gefahren: - Kinderkrankheiten - Eingriff in den Betrieb - potentielle Störungsursache 3

4 Herausforderungen für die Projektentwicklung Jede Situation vor Ort ist neu. Welche Bereiche/ Prozesse sind geeignet? Die technische Umsetzbarkeit und die ökonomische Bewertung müssen nachvollziehbar sein. Prozesse haben Vorrang. 4

5 Herausforderungen für die Projektentwicklung Begünstigende Faktoren: - Energiekompetenz zb durch Betrieb eines EnMS - Vorhandensein von Messsystem - Vorhandensein Redundanzen - Wechsel von Aggregaten - Wechsel v. Energieträgern - Kontinuierliche und/oder träge Prozesse - Vorhandensein oder möglichen Einbindung von Speichern Schlussfolgerungen für Potentialsuche - Potentiale in eher unkritischen Bereichen suchen - Querschnittstechnologien - Kälte - Druckluft - RLT - Wärme - Redundanzen nutzen oder aufbauen - Sektorenkopplung nutzen - Drehzahlgeregelte Antriebe - zb Rührwerke im Klärwerk oder Sandmischer 5

6 Anforderungen an Flexibilitätsoptionen Mittelspannungsebene Niederspannungsebene Kleinste Wirkleistung P 100 kw 5 kw Dauer eines Abrufes 60 min 60 min P0+100kW Positive Wirkarbeit P0 negative Wirkarbeit P0-100kW t0 60min t1 6

7 Leistung in kw Messtechnische Erfassung von Flexibilitätsoptionen Mittelspannungsebene Niederspannungsebene Kleinste Wirkleistung P 100 kw 5 kw Dauer eines Abrufes 60 min 60 min = 100 kw? = 100 kw Okt 19. Okt Okt Beispielhafter Lastverlauf an zwei Tagen: Schwankungen bis zu kw TE 1 TE 2 TE 3 Druckluft- Kompressor Kompressionskältemaschine Elektrische Antriebe7 7

8 Konkrete Vorgehensweise und Status Quo 1. Ermittlung von geeigneten Betrieben durch Abstimmung von Kundendatenbank (>1.000) mit Netzgebiet der EAM 2. Ansprache durch entsprechenden Info-Materialien 3. Erstgespräche und Unterzeichnung der Projektvereinbarungen 4. Potentialermittlung: von grob zu fein 1. Datenvoranfrage: Energiemedien, Anlagen, Bereiche, 2. Grobanalyse: Audit mit dem Schwerpunkt der Identifikation von Flexibilitätsoptionen 3. Feinanalyse: Quantifizierung der Potentiale, gestützt durch energetische Simulation => Ermittlung des techno-ökonomischen Optimums (Ramboll) 4. Umsetzungsvorbereitung (in Arbeit) 5. Umsetzung und Wirksamkeitskontrolle (TBD) Status Quo: Mit 4 Betrieben werden aktuell Umsetzungen diskutiert.

9 Techno-ökonomische Simulation Ergebnisse: u.a.: Ertragsoptimierte Fahrweise BHKW Optimale Auslegung von Anlagen und Speichern Fahrweise von Speichern Viele Varianten möglich

10 Anwendung: Flex.Option in einem kunststoffverarbeitendem Betrieb - Betrieb von Spritzgußmaschinen - Kontinuierlicher Bedarf an Druckluft kw installierte DL-Leistung, 40Nm³ konstant benötigt - Kontinuierlicher Bedarf an Kälte zur Werkzeugkühlung - Verschiedene Kompressionskältemaschinen und Absorber - Elektrische Leistung der KM 1 MW - Einspeisung von Kaltwasser in Kältepool (Verteiler) - Kältespeicher: Sprinkleranlage mit Wasserreservoir, Volumen 312 m³. Positive Flexibilitätsoption durch Nutzung des Kältespeichers 10

11 Anwendung: Flex.Option in kunststoffverarbeitendem Betrieb Speicherdauer [min] Kälte-menge ΔQ [kwh] Temperaturdelta ΔT [K] Spez. Wärmekapazität cp [kj/(kg K)] Kältebedarf Q [kw] Ersatz el. Leistung [kw] V1 90, , V2 49, , V3 36, , V4 19, , V5 155, ,

12 Anwendung: Druckluft Flex.Option mit Speicher - Gießerei - Kontinuierlich hoher Druckluftbedarf - Errichtung eines Druckluftspeichers um eine positive Flexibilität anzubieten Ringleitung Kompressoren Druckluftspeicher Verbrauchsstelle 1 Verbrauchsstelle 2 Ringleitung Verbrauchsstelle x Liefermenge Elektr. Bedarf Max. Druck Speicher-volumen Speicherzeit Durchschnittlicher Verbrauch Reduzierter Verbrauch [m³/min] [kw] [bar] [m³] [min] 25, ,

13 Anwendung: Druckluft Flex.Option mit Sektorenkopplung Eigenverbrauch BHKW 1 AKM Kälteverbraucher Einspeisung BHKW 2 Heizung Druckluftverbraucher Kompressor 13

14 Anwendung: Druckluft Flex.Option mit Sektorenkopplung Eigenverbrauch BHKW 1 AKM Kälteverbraucher Einspeisung BHKW 2 Heizung DWKW Druckluftverbraucher Kompressor 14

15 Anwendung: Druckluft Flex.Option mit Sektorenkopplung Eigenverbrauch BHKW 1 AKM Kälteverbraucher Einspeisung BHKW 2 Heizung Druckluftverbraucher DWKW Neue Wärmesenke Kompressor 15

16 Übertragbarkeit von Lösungen Querschnittstechnologien - Hohe Durchdringung in die verschiedensten Betriebe - Die Speicherbarkeit und somit die zeitliche Entkoppelung von - Wärme - Kälte - Druckluft sind gegeben, gut zu integrieren und wirtschaftlich darstellbar. Sektorenkopplung - Einbindung von KWK Anlagen - Einbindung von DWKW 16

17 Florian Rode Projektingenieur Limón GmbH Fon Johannes Herbert Senior Consultant Ramboll CUBE GmbH Fon oll.com Oliver Ramm Energiedienstleistungen EAM Energie Plus GmbH Fon