Pilotprojekt Batteriespeicher Herausforderungen im Verteilnetz

Transkript

1 Pilotprojekt Batteriespeicher Herausforderungen im Verteilnetz J. Müller, Leiter Operatives Asset Management

2 Energiefluss dezentrale Erzeuger ändern die Richtung Bisheriger Energiefluss Zukünftiger Energiefluss Seite 2

3 Spannungsqualität Hauptproblem Spannungserhöhung Transformator Seite 3

4 MW Zubau der dezentralen Erzeugung Prognose für CKW-Versorgungsgebiet Total Erzeugungsprognose CKW nach KEV-Anmeldung und VSE-Szenarien Projektion 2050 nicht realistisch 1200 Netzkonzept 2010 für MW Biomasse Wind Anlage PV Anlage Wasser KW ~33 MW ~100 MW Seite 4

5 PV-Dichte pro Gemeinde 2012 Photovoltaik pro Siedlungsfläche PV Dichte 2012 Netzebenen 4-7 WIK SON AES KUL REI H M ALW H REI WIN TRI TRI M PFA LAN SLI RIC RIB ERM HHIT SUL DAG ROG UFF BUE LIE DAG G ALH GUE BER G NEB KNU ALT EGO SEN GUN BER HOH W GRD EBE SUR NED ROE MAU ROE OHMSOT FIB ETT EIC HOC OBE ALB ETT HIL BAL SEM GET GR ZEL H NOT RAI INW ESB G UFH BUT ROO WIL WLA NEK ROT BUR DIE MEN UDL EMM RUS EBI ADL HEW LUT LITLUZ MEG WOL MAL WER ROM DOP ENT SWB KRI HOR MEI KUE G WEG VIT SUE HAS ESM MAR FLU > 40 kw/ha 15 < 40 kw/ha 6 < 15 kw/ha 2 < 6 kw/ha < 2 kw/ha Seite 5

6 PV-Dichte pro Gemeinde in 2035 Photovoltaik pro Siedlungsfläche PV Dichte 2035 Netzebenen 4-7 WIK SON AES KUL REI H M ALW H REI WIN TRI TRI M PFA LAN SLI RIC RIB ERM HHIT SUL DAG ROG UFF BUE LIE DAG G ALH GUE BER G NEB KNU ALT EGO SEN GUN BER HOH W GRD EBE SUR NED ROE MAU ROE OHMSOT FIB ETT EIC HOC OBE ALB ETT HIL BAL SEM GET GR ZEL H NOT RAI INW ESB G UFH BUT ROO WIL WLA NEK ROT BUR DIE MEN UDL EMM RUS EBI ADL HEW LUT LITLUZ MEG WOL MAL WER ROM DOP ENT SWB KRI HOR MEI KUE G WEG VIT SUE HAS ESM MAR FLU > 40 kw/ha 15 < 40 kw/ha 6 < 15 kw/ha 2 < 6 kw/ha < 2 kw/ha Seite 6

7 Topologie: Einsatz der Netzkomponenten 1. Klassischer Netzausbau 2. Regelbarer Ortsnetztransformator 3. Regelbarer Längstrafo 4. Leistungsregelung (Begrenzung) 5. Q-Regelung 6. Zwischenspannungsebene z.b. 950V 2 7. Speicher Seite 7

8 Netzanschluss Herausforderung beim Anschluss von PV-Anlagen Haus 1 50A Haus 2 100A NS-Netz Haus 3 50A Anschlussleitung Verknüpfungspunkt NS-Netz Haus 3 erhält neue PV-Anlage. Notwendig sind: neue Anschlussleitung bis TS1 und evtl. Trafoverstärkung bei TS1. TS1 Trafo MS-Netz bestehendes MS Netz bestehendes NS Netz bestehende NS-Leitung die ersetzt wird neue MS-Leitung MS-Netz Seite 8

9 Netzanschluss Herausforderung beim Anschluss von PV-Anlagen Haus 1 Haus 2 50A 100A NS-Netz Haus 3 50A G EEA1 Anschlussleitung Netzverstärkung Verknüpfungspunkt NS-Netz Haus 3 erhält neue PV-Anlage. Notwendig sind: neue Anschlussleitung bis TS1 und evtl. Trafoverstärkung bei TS1. TS1 Trafo MS-Netz bestehendes MS Netz bestehendes NS Netz bestehende NS-Leitung die ersetzt wird neue MS-Leitung MS-Netz Seite 9

10 Netzanschluss Klassischer Netzausbau ist aufwändig und teuer Für Kunden und Netzbetreiber: «NUR» wegen kurzzeitiger Leistungsspitze der PV Bild mit klassischem Netzbau Neuer Trafo, umfangreiche Grabarbeiten Hohe Kosten für die Anschlussverstärkung und Netzausbau Zeitverzug durch Genehmigungsverfahren (ESTI-Vorlage) Klassischer Netzausbau Seite 10

11 Zielsetzung 2 kurzzeitige Leistungsspitze lokal speichern Lösung: Speicherung der Spitzenenergie beim Erzeuger Seite 11

12 Zielsetzung 1 PV-Integration ohne neue Leitungen und Transformatoren Vereinfachte Darstellung PV-Anlage 150 kw Hausanschluss mit 50 kw Bezugsleistung Speicher 100 kw / 200 kwh Messung TS VK VK 400 kva Messung 50 kw 50 kw Messung 6 kw Autowerkstatt 1 kw Werkhof 6 kw Landwirtschaft kw Total Seite 12

13 Zielsetzung 3 Zeit und Kosten durch Einsatz von dezentralen Speichern reduzieren Bild mit klassischem Netzbau Neuer Trafo, umfangreiche Grabarbeiten Klassischer Netzausbau Stromspeichersystem Seite 13

14 Projektauftrag Integration von Photovoltaik ohne Netzausbau Mit dem Pilotprojekt PV-Integration mit dezentralen Stromspeichern will CKW prüfen, ob dezentrale Stromspeicher als Ersatz von konventionellen Netzverstärkungen wirtschaftlich eingesetzt werden können (primäre Anwendung). Zusätzlich soll die Aggregation von dezentralen Speichern für die Bereitstellung von Regelenergie auf Machbarkeit und finanziellen Nutzen hin getestet werden (sekundäre Anwendung). Seite 14

15 Realisierung Meggenhorn Prominenter Standort in Meggen Seite 15

16 Realisierung Meggenhorn Skizze Aussenansicht Technikraum Pilotprojekt Dezentrale Stromspeicher für Solarstrom Seite 16

17 Realisierung Meggenhorn Batterie- und Steuerschrank Pilotprojekt Dezentrale Stromspeicher für Solarstrom Seite 17

18 Erfahrungen aus den Pilotprojekten ESTI Plangenehmigungsgesuch: Umgang mit Batterielösungen war bisher unbekannt. Lokale Behörden (Baubewilligung): Batterielösungen ausserhalb eines Gebäudes benötigen eine Baubewilligung jedoch keine ESTI Bewilligung (Ausnahmen Sonderzonen usw...). Termine Abklärungen und definitive Bewilligungsverfahren Batterieauslegung «Flexibilität» der Batterieauslegung entspricht nicht den ursprünglichen Annahmen. Elektrische Komplexität hohe Komplexität gegenüber einer klassischen Lösung (Kabel & Trafo) Seite 18

19 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Seite 19