Energiewende im Griff

Transkript

1 Energiewende im Griff Sind digitale Netze auch automatisch intelligente Netze? Leipzig, März

2 egrid applications & consulting GmbH Architekten der Energiezukunft auf Verteilnetzebene 2013 vom Allgäuer Überlandwerk als Beratungshaus gegründet Über 100 Projekte in den Bereichen: Netzdigitalisierung und Planung Messung und Auswertung von Energieflüssen Planung und Projektieren von Regelungskomponenten im Netz Arealnetzplanung elektrische und thermische Energien 2

3 Automobiltechnologie Analog = sicher & stabil 3

4 Automobiltechnologie - heute Digital = sicher & stabil 4

5 Automobiltechnologie - morgen Digital = Kundennutzen 5

6 Smarte Verteilnetzelemente sind im Allgäu schon Realität km 2 Fläche Einwohner PV Anlagen 240 Batteriespeicher

7 Energieversorgung im Allgäu seit Anbeginn Kempten: 6.3 MW AllgäuNetz Netzgebiet: 22.5 MW Laufwasserkraftwerke 4.7 MW Staukraftwerke

8 Erneuerbare Energien im Allgäu Stand: Jan 2017 Quelle: AllgäuNetz GmbH

9 Erneuerbare Energien im Allgäu fed back energy [MW] Renewable Energies in the Allgäu Region 2009: 1 event 2010: 3 events 2011: 21 events 2012: 53 events 2013: 34 events 2014: 48 events 10 0 Stand: Oktober 2014 Quelle: AllgäuNetz GmbH max -72 MW; Leistungsverlauf der Rückspeisung ins Europäische Verbundnetz aus dem Netzgebiet bedingt durch Erneuerbare Energien

10 Innovations-Projekte im Allgäu E-OPTIMO Studie Potentiale erneuerbarer und effizienter Stromerzeugung im Allgäu Effiziente Energieversorgung im Alpenraum Ausgleich Erzeugung und Verbrauch. Aufbau eines virtuellen Stromversorgungssystems im Allgäu. Schritte der Förderung der Elektromobilität im Allgäu. Akzeptanzsteigerung Segways Pedelecs Elektroleihfahrradsystem Erforschung, Realisierung der Möglichkeiten der Elektromobilität in einer ländlichen Tourismusregion wie dem Allgäu. Elektroautos Aufbau einer Ladeinfrastruktur Integration Regenerativer ENergien und Elektromobilität. Untersuchung des Einflusses der E-Mobilität auf das Stromnetz in Wildpoldsried Beendet Dez.2013 sms & charge Zeitabhängige Abrechnung von Ladevorgängen über die Mobilfunkrechnung. E-Fahrzeug laden per SMS Beendet Feb.2014 Deutschlandweiter Verbund lokaler Energieversorger erforscht neue Themen der Elektromobilität und Smart Home. HUB Allgäu Ende Jan.2015 Erarbeitung eines kundenoptimierten Angebots von var. Stromtarifen für e-autos. Umsetzung eines Technologie Demonstrators Ende Mai.2014 Speicherung im Alpenraum stationärer und mobiler Speicher als Puffer für dezentrale und fluktuierende erneuerbare Energien. Optimierung PV-Eigenverbrauch Ende Dez.2014 Integration Regenerativer ENergien. Intelligente Stromnetze in Form von Microgrids und die damit verbundenen Herausforderungen einer zuverlässigen Datenübertragung Start Aug /15 10

11 Innovations-Projekte E-OPTIMO SSA Integration Regenerativer ENergien und Elektromobilität. Untersuchung des Einflusses der E-Mobilität auf das Stromnetz in Wildpoldsried sms & charge Zeitabhängige Abrechnung von Ladevorgängen über die Mobilfunkrechnung. E-Fahrzeug laden per SMS Deutschlandweiter Verbund lokaler Energieversorger erforscht neue Themen der Elektromobilität und Smart Home. HUB Allgäu Erarbeitung eines kundenoptimierten Angebots von var. Stromtarifen für e-autos. Umsetzung eines Technologie Demonstrators Speicherung im Alpenraum stationärer und mobiler Speicher als Puffer für dezentrale und fluktuierende erneuerbare Energien. Optimierung PV-Eigenverbrauch Integration Regenerativer ENergien. Intelligente Stromnetze in Form von Microgrids und die damit verbundenen Herausforderungen einer zuverlässigen Datenübertragung Arealspeicher Netzdienliche Nutzung eines 1,5 MWh Speicher- Systems Im AllgäuNetz Nutzung von Second Life Speicher Integration von Arealspeichern In ein Neubau- Wohngebiet unter Einbezug von Erzeugern und steuerbaren Verbrauchern Schwarm- Speicher (SSA) Allgäu Aufbau eines intelligenten dezentralen Schwarmspeichersystems in bestehende Betriebsmitteln eines Netzbetreibers Beendet Dez.2013 Beendet Feb.2014 Ende Jan.2015 Ende Mai.2014 Ende Dez.2014 Start Aug.2014 Start Jan Start April 2015 Start Jan. April

12 IRENE Projekt von 2011 bis 2013 Ländliche Struktur (Ortskern mit Weilern) mit abgeschlossenem Gemeindegebiet Hoher Anteil an regenerativen Energien bildet bereits 2011 ein bundesweites Szenario 2020 ab (2016: 7mal mehr Energie produziert als Verbraucht ABER 50% der Zeit Netzbezug) Erneuerbare Energien haben in der Bevölkerung einen hohen Stellenwert Daten des Untersuchungsgebietes: 87 Ortsnetzstationen 32 Elektrofahrzeuge 3 MW Spitzen- und 0,6 MW Minimalverbrauch 6 MW PV, 2 MW Wind, 1 MW Biogas 12

13 Unser Weg zum Smart Grid Messung bringt Licht ins Dunkel Untersuchungsgebiet Mittelspannungsring Messpunkte an jeder Station Messpunkte im NS Netz Gegenüberstellung gemessener und gerechneter Lastfluss 13

14 Unser Weg zum Smart Grid Solarpotentialanalyse zeigt das Maximum Solarpotentialanalyse basiert auf hochauflösenden Luftbildern Befliegung des gesamten Allgäuer Netzgebietes im August 2012 Vorteile für die aktive Netzplanung Ermöglicht exakte Bezifferung des maximal zu erwartenden Zubaus Verbessert die Kenntnisse über Gleichzeitigkeit von Einspeisung und Verbrauch 14

15 Unser Weg zum Smart Grid Regelbare Ortsnetztransformatoren gleichen ursachennah aus Regelung mit unterschiedlichen Regelstrategien Lokale Regelung Übergeordnete Regelung Einbezug des übergeordneten Trafos möglich Kombination der Strategien 15

16 Unser Weg zum Smart Grid Energiespeicher zur Glättung und Rückspeisungsreduktion Nutzbare Kapazität des Lithium-Ionen Batteriespeichers 138 kwh, Maximalleistung 300 kw Speicher dient zur Lastspitzenglättung Vermeidung von Rückspeisung in die Mittelspannung Spannungsregelung durch Blindleistung Belastungsversuche im Niederspannungsnetz 16

17 Ergebnisse der Smart Grid Einführung Messbare Erfolge Einsparung von 30% der Netzausbaukosten (Gesamt 3,2 Mio. /a) durch Optimierung der Auslegungskriterien in der Netzplanung E-Fahrzeuge im Allgäu (Szenario 2020) lassen sich ohne Probleme in das bestehende Verteilnetz integrieren Einsatz neuer Technologien bedarf einer Erfahrungskurve ist aber jetzt notwendig Gründung der egrid applications & consulting GmbH in 2013 mit dem Ziel Wissen um innovative Verteilnetzthemen zu bündeln und im Markt anzubieten 17

18 Erste Schritte IREN2 Projekt Inselnetzbetrieb Integration von Netzbetriebsführung und Markt Nachweis der Realisierbarkeit von Microgrids als Inselnetze Resynchronisation des Inselnetzes mit übergelagerten Netz Tests zur Schwarzstartfähigkeit des Inselnetzes

19 Erste Schritte IREN2 Projekt Untersuchungsgebiet Downtown Wildpoldsried Gesamtleitungslänge Niederspannung m Anteil Freileitung 373 m (16%) Anteil Kabel m (84%) Anzahl Hausanschlüsse 65 Leistung EEG-Erzeugung PV Biogas 414 kwp (17Anlagen) 250 kwp (1 Anlage)

20 SchwarmStrom Allgäu (SSA) Energie dort speichern wo sie erzeugt wurde Zentrale Schwarmsteuerung aller 5 Anlagen Anbindung an bestehende Anlagen des Energieversorgers (Kraftwerke, Lade- /Entladeleistung: 2,5 MW (5x 500 kw) Umspannwerke, Ortsnetzstationen) Kapazität (Speichertiefe): 1,4 MWh (5x 280 kwh) Gemischtes Betriebsmodell zur Erlösmaximierung Batterietechnik: Lithium-Ionen-Zellen

21 Das wird Einfluss auf die Energiespeicher haben März 17, Hawaii 13MW/52 MWh Reno, Nevada May 2016 Juli 2015 January

22 Kleine Zeitreise Energiezellen in Wabenstruktur versorgen sich zum Teil selbst und kommunizieren mit den Nachtbaren Energieflüsse werden Paketorientiert und Vohersagbarer Verteilnetze wachsen selbstständig Viele dieser Funktionen werden aus anderen Industrien transformiert

23 Diskussion "Es kommt nicht darauf an, die Zukunft vorherzusagen, sondern es kommt darauf an, auf die Zukunft vorbereitet zu sein. Perikles 500 v. Chr. Interesse an noch mehr Information zum Thema Intelligenter Netzausbaus? Besuchen Sie unser Smart Grid in Wildpoldsried. egrid ist der Gewinner des und des 23