Siemens und die SWK STADTWERKE KREFELD AG starten Smart-Grid- Forschungsprojekt

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1 Siemens und die SWK STADTWERKE KREFELD AG starten Smart-Grid- Forschungsprojekt

2 Smart Grid mehr als nur Augen im Netz Stadtwerke Krefeld AG 2012/ Siemens AG All rights reserved.

3 Beispiel für ein privates Solarkraftwerk im Maximalausbau Page 3 Nov-12 Energy Automation Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructure & Cities

4 Produktion von 314 kwp PV-Installation in der nähe von Erlangen Sonniger Tag im April: 1,9 MWh Tag mit leichter Bewölkung im April: 1,2 MWh Energy Automation Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructure & Cities

5 Die Energieversorgung im Wandel größere Volatilität und wesentlich komplexer Gestern Heute power information Energy Automation Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructure & Cities

6 Smart Grid - Intelligenz im Ortsnetz xml Power Snapshot Augen im Netz Ortnetzstation Regelbarer Transformator Datenkonzentrator Smart Meter Smart Meter Smart Meter Smart Meter 6 Energy Automation Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructure & Cities

7 Die intelligente Ortsnetzstation Fernsteuerbare Schaltanlage Regelbarer Transformator Datenkonzentrator / Fernsteuerung Intelligenter Zähler regeln auswerten messen 7 Energy Automation Siemens AG All rights reserved. Sector Infrastructure & Cities

8 Modellprojekt Smart Grid Wachtendonk: Mehr Intelligenz ins Verteilungsnetz Gemeinsam mit den Stadtwerken Krefeld lassen wir bei Smart Grids Theorie zur Praxis werden. Damit senden wir ein wichtiges Signal für den Aufbau der zukünftigen Netzinfrastruktur in Deutschland. Page 8 Nov-12 Stadtwerke Krefeld AG 2012/ Siemens AG All rights reserved.

9 Die SWK STADTWERKE KREFELD sind ein kommunales Multi-Utility-Unternehmen. Geschäftsfelder und wesentliche Eckdaten der SWK-Gruppe Betriebsergebnis (Mio. ): 43 Investitionen 1) (Mio. ): 55 Mitarbeiter: Energie Wasser Verkehr Entsorgung Dienstleistungen Umsatz (Mio. ) % 48 +5% 33-4% % 6 +41% Kunden (Tsd.) 252 2) +12% 46 0% ) 0% Investitionen (Mio. ) 12-43% 9 >100% 4-69% 26-45% 4 +9% Mitarbeiter % -4% +1% 0% - +3% 212 Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 9 1) 2) 3) ohne Finanzanlagen; Vertriebskunden über alle Sparten; Fahrgäste (in Tsd.)

10 Die Vision Große zentrale Kraftwerke werden weiterhin die Grundlastversorgung sicherstellen Parkplätze mit Aufladestationen für E-Cars, Speicher zum Ausgleich von Angebots- und Bedarfsspitzen PV-Anlagen auf Dachflächen und in Gebäudefassaden integriert Micro-BHKW als Teil von intelligenten Gebäuden Kabellose Sensoren und Smart Metering gekoppelt mit Laststeuerung und marktgerechter Energieversorgungssoftware Großspeicher helfen, Angebotsfluktuationen auszugleichen Große und sehr kleine Einspeisungen müssen parallel gesteuert werden Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 10 Quelle: Siemens - Eine Vision wird Wirklichkeit: Smart Grid Lösungen von Siemens

11 Die Vision ist bereits Realität BHKW sind Teil der Fernwärmeerzeugung und der Elektrizitätsversorgung Über Hochspannungsfreileitungen wird weiterhin die Grundlastversorgung über Großkraftwerke sichergestellt Windkraftanlagen sind Teil der Elektrizitätsversorgung PV-Anlagen auf Dachflächen und in Gebäudefassaden integriert Große und sehr kleine Einspeisungen müssen parallel gesteuert werden Parkplätze mit Aufladestationen für E-Cars Quelle: SWK NETZE Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 11

12 SWK hat zum die Konzession für das Stromversorgungsnetz in Wachtendonk übernommen Abgeschlossenes Versorgungsgebiet mit einem hohen Verhältnis von Einspeise- zur Abnahmeleistung Leistungsmaximum: 8,2 MW Dezentrale Einspeisung Solar, KWK, WKA Tendenz steigend 22,5 MW (inkl. Wind) Neukonzeption/-bau der Energie-Infrastruktur nach Übernahme der Netzkonzession am Kennzahlen Einwohner mit ca Zählern 105 Stationen Öffentlicher Wille und Bereitschaft in Wachtendonk, das ökologische Image als Modellstadt auf- und auszubauen Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 12

13 Energiemix der erzeugten elektrischen Energie in Wachtendonk Wachtendonk Aus dem vorgelagerten Netz Windenergie Photovoltaik Biomasse/BHKW KWK 13% 1% 19% 1% 55% 80 % der Energie wird vor Ort von Wind-, PV-Anlagen und BHKW erzeugt Sonstige Enrneuerbaren Energien Kohle 11% Erdgas Leistung (kw) in Wachtendonk kw Krefeld kw Windenergie kw Photovoltaik Biomasse/BHKW kw KWK kw Höchstlast 0 kw Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 13

14 Auf Basis der zukünftigen Anforderungen der Energiewende hat die SWK das Netzgebiet Wachtendonk vorbereitet Aktivitäten der SWK in Wachtendonk seit km Kabel und LWL 52 intelligente Stationen Netzanalysatoren Regelbare Transformatoren von 2010 bis 2011: 100 km Mittel- und Niederspannungskabel verlegt (grundsätzlich Leerrohr für LWL mitverlegt) 52 Stationen von 105 Stationen wurden erneuert und als intelligente Station vorbereitet 22 Stationen über Lichtwellenleiter angeschlossen Eine zentrale Schaltanlage gebaut Netzanalysatoren einbaut in 2012: Verkabelung der Niederspannungs-Freileitung Einbau von 5 regelbaren Ortsnetz-Transformatoren Dauerhaft Messgeräte im Niederspannungsnetz Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 14

15 Lage der PV- und KWK-Anlagen in Wachtendonk Wachtendonk macht mit: Forschung im Netz Änderung der Energierichtung innerhalb kürzester Zeit keine eindeutige Energieflussrichtung keine klaren Spannungsverhältnisse keine klaren Leistungsverhältnisse Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 15

16 Spannungsschwankungen im Niederspannungsnetz Spannungsabfall entsteht, wenn Verbraucher an Netzausläufern mit hoher Impedanz angeschlossen werden Überspannung entsteht, wenn PV-Anlagen an Netzausläufern einspeisen und somit das Spannungsniveau anheben Unzulässige Spannungsschwankungen werden zur Zeit nur bei Störungsmeldung des Kunden erfasst +10% -10% U Einspeisung Abnahme Länge Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 16

17 1. Schwerpunkt Sensorik im Netz Um Störungen vorzubeugen und präventive Maßnahme zu planen, müssen Netzzustände erfasst und beobachtet werden Um dort zu messen, wo die Probleme auftreten, müssen Messeinrichtungen bei Kunden eingerichtet werden Die einzige Messung beim Kunden ist der Stromzähler, welcher mit Siemens AMIS- Technik ausgerüstet wird Powerline Datenübertragung Übertragungseinrichtung Ortsnetzstation Siemens AMIS Zähler Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 17

18 1. Schwerpunkt Sensorik im Netz In Wachtendonk werden insgesamt 100 Siemens AMIS-Zähler eingesetzt In Kabelverteilerschränken werden 30 Rogowski-Zähler eingebaut Die Auswertung der Messergebnisse hilft der SWK wesentlich dabei, die Netzplanungen auf die entsprechenden Bedingungen anzupassen und Störungen vorzubeugen Die Messdaten können zu einer späteren Traforegelung herangezogen werden Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 18

19 2. Schwerpunkt: Regelnder Transformator (ront) mit Vorgabewerten aus dem Netz ront: DAKO CP-3410: Smart Meter TD : regeln auswerten messen Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 19

20 Beispiel: Regelbarer Transformator an der ONS Hötenweg 3 regelbarer 400 kva Transformator in der ONS ca Zähler in Haushalten und Kabelverteilerschränken im NS-Netz Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 20

21 Gesamtüberblick Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 21

22 Fazit Die SWK ist sicher, dass die Stromversorgungsnetze zu einem Smart Grid ausgebaut werden müssen, um die Stabilität weiter aufrechtzuerhalten und die Stromversorgung sichern zu können. Um für diese Herausforderungen gewappnet zu sein, Praxiserfahrung beim Umbau eines Stromversorgungsnetzes zu einem Smart Grid zu sammeln und Know-how dafür aufzubauen, hat die SWK zusammen mit SIEMENS in Wachtendonk am Niederrhein ein Smart-Grid-Modellprojekt gestartet. Diese Erkenntnisse aus Wachtendonk wird die SWK auch in ihren anderen Versorgungsgebieten insbesondere in Krefeld zur Basis ihres Handels machen. Wachtendonk macht mit: Forschung im Netz so lautet der Name des Projekts. Wir sind stolz darauf, an der Seite von SIEMENS die Energiewende aktiv mitzugestalten und das Stromnetz fit für die Zukunft zu machen. Carsten Liedtke, Vorstandssprecher der Stadtwerke Krefeld Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Siemens und die SWK starten Smart-Grid-Forschungsprojekt 23