ARA-Workshop. Regelpooling und Lastspitzenreduktion auf ARA. Beat Kobel, Ryser Ingenieure Andreas Hurni, Ryser Ingenieure Rafael Osswald, Rytec

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1 ARA-Workshop Regelpooling und Lastspitzenreduktion auf ARA (Ergebnisse BFE-Leuchtturmprojekt) Realisiert mit Unterstützung des Bundesamtes für Energie (BFE) Beat Kobel, Ryser Ingenieure Andreas Hurni, Ryser Ingenieure Rafael Osswald, Rytec ARA-Workshop vom 20. Oktober 2020 (Videokonferenz)

2 Inhalte Ausgangslage / Projektpartner Ergebnisse und Umsetzung ARA

3 Ausgangslage - Versorgungssicherheit Quelle: swissgrid Tertiär-Regelpooling (TRL): - Mindestens 4h-Blöcke - Buchung 2 Tage im Voraus - Pooling / Backup möglich Sekundär-Regelpooling (SRL): - Dynamische Nutzung - Buchung wöchentlich - Pooling / Backup sinnvoll

4 Ausgangslage - Versorgungssicherheit Wert der Flexibilität X-1 Tag X-4h X-1h X-1/4h Zeitpunkt Erfüllung X Day-ahead Spotmarkt Intraday-Markt Systemdienstleistungen TRL.... SRL Wer kurzfristig auf Preissignale aus dem Strommarkt oder Netz reagieren kann, zählt zu den Gewinnern der Energiewende!

5 Ausgangslage - Projektpartner

6 Ergebnisse und Umsetzung WV WV Region Bern Stromkostenoptimierung

7 Ergebnisse und Umsetzung WV WVRB

8 Inhalte Ausgangslage / Projektpartner Ergebnisse und Umsetzung ARA

9 Ergebnisse und Umsetzung ARA Sekundärregelpooling Sekundärregelpooling mit 4 ARA umgesetzt (1 MW) Präqualifikation SRL- im November 2016 geschafft (beim ersten Versuch) Erweiterung des Pools wird angestrebt Lastspitzenmanagement Seit Oktober 2016 auf ARA Werdhölzli umgesetzt ( 1.7 MW) Prognosetool ermöglicht es, Lastspitzen auf ARA mit Vorlauf vorauszusagen

10 Ergebnisse und Umsetzung ARA - Regelpooling Erfolgreiche Präqualifikation SRL- November 2016

11 Ergebnisse und Umsetzung ARA Nutzen (Stand 2017) Marktzugang für kleinere und dezentrale Anlagen nur im Pool möglich Umsetzung ohne Lieferantenwechsel Anbieter übernimmt die Marktprozesse Faire Ausschüttung 50 bis 70 kchf / MW und Jahr im Regelpooling (Markt und Verfügbarkeit) für Vorhaltung und Abruf 30 bis 150 kchf / MW und Jahr im Lastmanagement (abhängig vom lokalen Tarifsystem (Leistungspreis)) Quelle: swissgrid

12 Ergebnisse und Umsetzung ARA - Regelpooling Sicherheit ist das A und O Anbindung über das Prozessleitsystem (PLS), damit volle Kontrolle Keine Pönale für den Betreiber

13 Ergebnisse und Umsetzung ARA Lastspitzenmanagement Entwicklung eines cloudbasierten Algorithmus mit Echtzeit-Spitzenlastprognose und automatischer BHKW-Steuerung zur Spitzenlastoptimierung der ARA Werdhölzli durch Alpiq Zwei BHKW werden in Echtzeit gesteuert und ermöglichen es, die monatlichen Lastspitzen um bis zu kw zu reduzieren Bezugsspitzen, die von einem unvorhergesehenen Ausfall der Klärschlammverbrennungsanlage verursacht werden, werden mit einer regelbasierten Steuerung reduziert. Dazu ist ein sofortiger Start der BHKW-Anlagen notwendig.

14 Last (kw) Ergebnisse und Umsetzung ARA - Lastspitzenmanagement Höchster Momentwert Höchster Leistungsmittelwert Zeit 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. Der höchste Leistungsmittelwert bestimmt die Kosten

15 Power [MW] Ergebnisse und Umsetzung ARA - Lastspitzenmanagement ERZ 4000 Einspeisung EWZ 25. Oktober 2016 (6sec Auflösung) BHKW 1 Schaltung :00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 Time Sollwert EWZ - CHP1 EWZ power CHP1 Rain Flow Bisherige monatliche Einsparungen: CHF bis

16 Ergebnisse und Umsetzung ARA - Fazit Wirtschaftlichkeit ist gegeben Betriebliche Rahmenbedingungen entscheidend Unser Partner hat eine Lösung für die Branche entwickelt Ab sofort kann jede schweizerische Kläranlage mitmachen (ab ca. 200 kw) Ausbau SRL-Pool auf 5 10 MW geplant Machbarkeit prüfen (Regelpooling oder Lastmanagement) Wir befähigen Kläranlagen (und WV), von Lastverschiebungen zu profitieren!

17 Schlussfazit Handlungsoptionen WV Stromkostenoptimierung (Markt, Opt. Pump-h) D-1, 1/4h Intraday Regelenergievorhaltung mit Pumpen TRL- Lastspitzenmanagement Energieeffizienz (optimierte Pumpen) Handlungsoptionen ARA Systemdienstleistungen mit BHKW SRL-, (SRL+) Zukünftig evtl. auch Gebläse (SRL+) Lastspitzenmanagement P max Energieeffizienz

18 Kontakt für Fragen und Auskünfte Andreas Hurni, Ryser Ingenieure AG, Bern Thomas Stadler, Alpiq AG, Olten