Virtuelles Kraftwerk als Kooperationsmodell Prof. Dr. Claus Kahlert Geislingen, 9. Mai 2017

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1 PLANUNGSAUSSCHUSS RVNA Virtuelles Kraftwerk als Kooperationsmodell Prof. Dr. Claus Kahlert Geislingen, 9. Mai Vorstellung VK KOOP 1

2 Vorstellung ebök Institut seit 1981 Ingenieurbüro ebök Pioniere des energieeffizienten Bauens in DE seit 2009 ebök Institut F&E, innovative Gebäude-Konzepte, LCA Gutachten Projektbegleitung und Qualitätssicherung Problemlösungen Vorstellung VK KOOP 2

3 Transformation der Stromversorgung Hoher regionaler Anteil! Stromversorgung zentral hierarchisch Stromversorgung dezentral demokratisch 110/220/380 kv Import/Export 110/220/380 kv Import/Export SPEICHER 10/20 kv 10/20 kv 400 V 400 V KOMMUNIKATION IKT WÄRMEFLUSS STROMFLUSS Vorstellung VK KOOP 3

4 Hauptaufgaben der Stromwende 1. Große regionale Unterschiede bei den Erzeugungskapazitäten Netzausbau ( Kupferplatte ) 2. Integration der Elektromobilität Zubau von reg. Erzeugungskapazitäten 3. Volatilität von Sonne und Wind Glättungsmechanismen 4. Vielzahl der Akteure Koordination durch Vernetzung Megatrends: Vernetzung und Mobilität Vorstellung VK KOOP 4

5 Politikum Energiewende Unternehmen haben (fast) keinen Einfluss auf den Strompreis Jedes Unternehmen kann seine Stromrechnung gestalten Unternehmen haben wenig Einfluss auf die Versorgungsstruktur Jedes Unternehmen kann zur Netzqualität beitragen und ein Frühwarnsystem installieren Vorstellung VK KOOP 5

6 Wie funktioniert ein VK? Kurzdefinition: Mehrere räumlich verteilte Partner koordinieren ihr Handeln so, dass sie gemeinsam Netz-Dienstleistungen eines konventionellen Kraftwerks oder Pumpspeichers erbringen können. Darüber hinaus reagieren sie flexibel auf volatile Quellen im Netz (Sonne & Wind). VKs organisieren Netzdienlichkeit Vorstellung VK KOOP 6

7 Geschäftsmodelle eines VK Gemeinsame Vermarktung von: Strommengen Regelleistung } Strommarkt 2.0 Blindleistungskompensation Kurzschlussfestigkeit Engpass-Management Versorgungs-Wiederaufbau Vorstellung VK KOOP 7

8 VK und Energieeffizienz Effizienz ist Grundlage für ein funktionsfähiges virtuelles Kraftwerk Prio1 Nicht benötigte Leistung muss nicht erzeugt und nicht übertragen werden Prio2 Nur effizient erzeugter Strom lässt sich konkurrenzfähig vermarkten Prio3 Flexible Nachfrage und Erzeugung benötigt Speicher hoher Güte ( Vortrag Sekundäre Speicher ) Vorstellung VK KOOP 8

9 Projektpartner gesucht Wenn Sie selbst Strom erzeugen (BHKW, PV, ) Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen betreiben Lastmanagement betreiben oder planen große Verbraucher (Öfen ) nicht ständig betreiben Abwärme im eignen Betrieb nicht nutzten können sich von Smart Metern nicht überraschen lassen wollen Interesse an dem Thema haben sollten wir uns unterhalten Vorstellung VK KOOP 9

10 KMUs im VK, I. Chancen Besitzen häufig die kritische Masse Großes Potential im Strommarkt wg. Anzahl und Strukturvielfalt Vor Ort, im Mittelspannungs- oder Verteilnetz Regelungs-Infrastruktur ist häufig vorhanden Innovativ und offen für neue Geschäftsmodelle Vorstellung VK KOOP 10

11 KMUs im VK, II. Risiken Oft fehlen personelle Ressourcen und Know-how Risiko kann nicht bewertet werden Klassisches Fernsteuerungsmodell eines VK ist nicht möglich Fast immer zu klein für eigenen Zugang zum Strommarkt Fehlende Basis für Zusammenschluss Vorstellung VK KOOP 11

12 VK als Betriebsmodell (EWO) Lastprognose Preisprognose Einspeiseprognose Gebot an Strombörse Leitsystem Optimierer Anlage 1 Anlage 2 Anlage 3 Name Anlagentyp Kosten Kaltstart Kosten Warmstart Anlagen DB Vorstellung VK KOOP 12

13 VK als Kooperationsmodell (DAO) Gebot an Strombörse Partner A Prognosen Leitsystem Optimierer Partner B Name Adresse Nominelle Leistung Letzter vereinb. Preis Letzte vereinb. Lst. Profil DB Vorstellung VK KOOP 13

14 Optimierungspotentiale Kooperation Betrieb Globaler Optimierer Vorstellung VK KOOP 14

15 Dienstleistungen für Teilnehmer Das VK bietet für seine Teilnehmer Schnittstelle zur Strombörse Abrechnung von Arbeit und Leistung Effizienzverbesserung, individuell und in der Gruppe Aufbau und Pflege von Datenmodellen Lizensierung der Optimierungssoftware bzw. Anlagenoptimierung as a service (SaaS) Entwicklung neuer Geschäftsmodelle (InSym) Vorstellung VK KOOP 15

16 Projektablauf Teilnehmer (1) 1. Vertieftes Energieaudit aktuelle Einsparpotentiale Lastgänge für funktionale Einheiten 2. Identifikation der Flexibilitäten Anregungen zur Betriebsoptimierung Leistungs/Angebots-Profile 3. Auswahl der Geschäftsmodelle am Strommarkt Modellrechnungen für Ertrag Technischer & organisatorischer Rahmen Vorstellung VK KOOP 16

17 Projektablauf Teilnehmer (2) 4. Entwicklung interne Kommunikation optimierte Abläufe Leistungsangebot an VK 5. Entwicklung externe Kommunikation Bestellung / Vertrag 6. Installation Hard- und Software für Teilnahme am VK aktive Teilnahme am Strommarkt Vorstellung VK KOOP 17

18 Vorteile für Projektpartner Kostenlose Analysen Kostenlose / subventionierte Messungen Kostenlose Werbung durch Publikationen Entwicklungen lassen sich auch ohne VK nutzen (z.b. Lastmanagement) Technologischer Vorsprung beim Smart Meter Rollout (2017) Vergünstigter Anschluss an das VK möglich Vorstellung VK KOOP 18

19 Projektablauf Aggregator (1) 1. Leistungsfähigkeit Verteilnetz aktuell und zukünftig? 2a Welche NDL hilft unserem Netz? 2b Welche NDL hilft dem Übertragungsnetz? Betriebsoptimierung 3a Welche Märkte sind (demnächst) vorhanden? 3b Wie kann eine regulatorische Innovationszone aussehen? Entwicklung der Geschäftsmodelle am Strommarkt Vorstellung VK KOOP 19

20 Projektablauf Aggregator (2) 4. Was muss mit den Betrieben kommuniziert werden? Kommunikationsplattform des VK 5. Wie koppeln wir das VK an unseren Stromhandel? Handlungsfähiger Aggregator 6. Installation Hard- und Software für VK Automatisierter Stromhandel Vorstellung VK KOOP 20

21 Architektur des VK TN 1 TN 2... TN n VK Verteilnetz S t r o m h a n d e l Strom- Börse Über- tragungs- Kunden Netz Vorstellung VK KOOP 21

22 VIRTUELLES KRAFTWERK ALS KOOPERATIONSMODELL Teilnehmerliste Fördergeber: Forschungsteilnehmer: Vorstellung VK KOOP 22

23 VIRTUELLES KRAFTWERK ALS KOOPERATIONSMODELL Teilnehmerliste Musterbetriebe: Unterstützer: Vorstellung VK KOOP 23

24 VIRTUELLES KRAFTWERK ALS KOOPERATIONSMODELL Schlussfolie Vielen Dank ihre Aufmerksamkeit. Bei Fragen sprechen Sie uns gerne an. Prof. Dr. Claus Kahlert ebök Institut GmbH Tel.: / Fax: / Vorstellung VK KOOP 24