Virtuelles Kraftwerk bei EWE. Dr. Ulli Arndt, EWE Aktiengesellschaft, Abt. K-FE Bremen, 23. Oktober 2010

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1 Virtuelles Kraftwerk bei EWE Dr. Ulli Arndt, EWE Aktiengesellschaft, Abt. K-FE Bremen, 23. Oktober 2010

2 Der Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung nimmt deutlich zu Voraussichtlicher Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostromerzeugung in 2010 und 2020 Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland unter Berücksichtigung der europäischen und globalen Entwicklung Leitszenario 2009, August

3 Daraus resultiert eine steigende Nachfrage nach Flexibilität im Energiesystem Aufgrund von zunehmend größeren und schwankenden Energiemengen aus Wind- und Solaranlagen wird eine höhere Flexibilität im Energiesystem nachgefragt. Leistung in MW Windenergie ist größer als prognostiziert negative Regelleistung benötigt Windenergie ist kleiner als prognostiziert positive Regelleistung benötigt Das Energiesystem fragt nach immer mehr Flexibilität 3

4 Bisherige Bereitstellung von Flexibilität Zentrale Flexibilität auf Erzeugerseite Bspw. durch Gasturbinenkraftwerke oder angedrosselte Betriebsweise zentraler Kraftwerke ökonomisch und ökologisch nicht anzustreben Kraftwerk Hastedt Zentrale Flexibilität in Speichersystemen Bspw. durch Pumpspeicherkraftwerke Potenzial in Deutschland ausgeschöpft Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal 4

5 Zukünftige Bereitstellung von Flexibilität Dezentrale Flexibilität auf Erzeuger- und Verbraucherseite Bspw. durch kurzfristiges Last- bzw. Erzeugungsmanagement bestehender und ggf. auch kleinerer Anlagen ökonomisch und ökologisch anzustreben! PV-Anlage Windenergieanlage Wasserkraftwerk Biomassekraftwerk BHKW Kühlhaus Produktionsbetrieb Kraftwerk 5

6 Virtuelle Kraftwerke bieten dezentrale Flexibilität Virtuelle Kraftwerke werden bereits seit ca. 10 Jahren in Forschungsvorhaben untersucht. EWE ist bereits aktiv und betreibt ein Virtuelles Kraftwerk im Forschungsprojekt etelligence. Das Virtuelle Kraftwerk Minutenreserve wird operativ betrieben und generiert Umsatz bei EWE. 6

7 Reserveleistung in Europa 50 Hz ~ RG Continental Europe 7

8 Reserveleistung in Europa 50 Hz ~ RG Continental Europe Unerwartetes Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch (z.b. Kraftwerksausfall) führt zu einer Frequenzabsenkung im gesamten Netzverbund. ~ 8

9 Reserveleistung in Europa 50 Hz ~ RG Continental Europe Unerwartetes Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch (z.b. Netzentkopplung einer Großstadt) führt zu einer Frequenzsteigerung im gesamten Netzverbund. 9

10 Die drei Stufen der Regelleistungsvorhaltung bspw. Kraftwerksausfall in München Feuerwehr Versicherung Das EnWG verpflichtet in 13 die Übertragungsnetzbetreiber zur Wahrnehmung der Systemverantwortung. Dafür ist vom ÜNB die Systemdienstleistungen Frequenzhaltung zu erbringen. 10

11 Aktivitäten von swb auf dem Minutenreservemarkt verfügbare Minutenreserveleistung: pos. über 400 MW, neg. über 300 MW seit 2003 Erfahrung im Handel mit Minutenreserve Poolung von bevorzugt größeren Anlagen (z.b. Kraftwerksblöcke) aktiv auf der Suche nach neuen Kunden Anbindung von Anlagen mit einem Leistungshub von weniger als 2 MW in Kooperation mit EWE 11

12 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK-MRL swb Kraftwerke NEA GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks BHKW VK-Frontend die Akteure 12

13 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK MRL swb Kraftwerke GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks NEA BHKW VK-Frontend Schritt 1: Verfügbarkeit 13

14 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK-MRL swb Kraftwerke GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks NEA BHKW VK-Frontend Schritt 2: Einsatzplanung 14

15 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK-MRL swb Kraftwerke GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks NEA BHKW VK-Frontend Schritt 3: Gebotsabgabe 15

16 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK-MRL swb Kraftwerke GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks NEA BHKW VK-Frontend Schritt 4: Zuschlag 16

17 Konzept des Virtuellen Kraftwerks Minutenreserve Übertragungsnetzbetreiber Regelleistungsmarkt swb VK MRL swb Kraftwerke GT Anlagen des Virtuellen Kraftwerks NEA BHKW VK-Frontend Schritt 5: Abruf 17

18 Auf der Suche nach weiteren Flexibilitäten Netzbetreiber Preisinformation Prognose / Leistung Fahrplan / Leistung Prognose / Leistung Fahrplan / Leistung Prognose / Leistung Fahrplan / Leistung Fahrplan / Leistung Fahrplan / Leistung Windenergie -anlage PV-Anlage Wasserkraftwerk Biomassekraftwerk BHKW Kühlhaus Produktionsbetrieb Kraftwerk 18

19 Zusammenfassung und Ausblick Das Virtuelle Kraftwerk Minutenreserve ist bei EWE im operativen Betrieb und generiert Umsatz. Eine Poolung von kleineren Erzeugern und Verbrauchern ist wirtschaftlich nur interessant, wenn die Anbindung standardisiert erfolgt. Basis für die Skalierung des Virtuellen Kraftwerks liefert das Kommunikationsprotokoll IEC Die Erweiterung des Virtuellen Kraftwerks erfolgt in parallelen Entwicklungspfaden: Ausbau des MRL-Pools in der transpower-regelzone (NEAs, BHKWs) Aufbau eines MRL-Pools in der 50HzT-Regelzone (NEAs, BHKWs) Potenzialanalyse weiterer Erzeuger und Verbraucher Anbindung von Gewerbe- und Industriekunden 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Ulli Arndt EWE Aktiengesellschaft, Oldenburg Abteilung Forschung & Entwicklung Tel.: / ulli.arndt@ewe.de 20