100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen ist das möglich? Ein Erfahrungsbericht der Stadtwerke Wolfhagen.
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- Elisabeth Hafner
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1 100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen ist das möglich? Ein Erfahrungsbericht der Stadtwerke Wolfhagen. Martin Rühl Stadtwerke Wolfhagen GmbH Kassel, 05. Februar
2 Stadtwerke Wolfhagen GmbH Versorgung von Wolfhager Bürgern mit Strom, Wasser und Gas an Abnahmestellen Versorgung von ca Fremdnetzkunden mit Strom und teilweise Gas Neu: Stromerzeugung aus eigenen lokalen EE-Kraftwerken 2
3 Stadtwerke Wolfhagen GmbH Kommunales Versorgungsunternehmen in Nordhessen 75% im Besitz der Stadt Wolfhagen + 25% im Besitz der BürgerEnergieGenossenschaft Wolfhagen eg 3
4 MEILENSTEINE DES WOLFHAGER ENERGIEWEGS 4
5 Netzrückkauf - Stadtteile Wolfhagens 2003 Entscheidung der Stadtverordneten zum Netzrückkauf 2006 Übernahme der Stromnetze für 11 Stadtteile vom Regionalversorger 2013 Gewinnung einer weiteren Konzession in einer Nachbargemeinde 5
6 Gewinn Wettbewerb des BMBF Energieeffiziente Stadt Projekt- Partner: Entwicklung eines Demand-Side-Management- Systems 6
7 Stavo-Beschluss aus 2008 = bis 2015 Stromversorgung aus 100 % EE Strom-Eigenerzeugung? JA! Beteiligung an konventionellen Stadtwerke- Kraftwerken? Eigene erneuerbare- Kraftwerke vor Ort? 7
8 Stavo-Beschluss aus Umsetzung Strom-Eigenerzeugung? JA! Beteiligung an konventionellen Stadtwerke-Kraftwerken? Eigene erneuerbare-kraftwerke vor Ort? Überlegungen - kleiner Anteil - weit weg / zentral - Eigenständig, selbstbestimmt - Vor-Ort / dezentral 8
9 Betätigungsfelder nach der Liberalisierung Status 2005 Vertrieb Netz Erzeugung eigene Kunden Abnahmestellen 1 BHKW mit 1,5% Beitrag zur Stromversorgung 9
10 Betätigungsfelder - Status 2015 Vertrieb Netz Erzeugung eigene Kunden Abnahmestellen 1 BHKW mit 1,5% Kunden im Fremdnetz Abnahmestellen im Fremdnetz + 1 Solarpark, 1 Windpark, EE-Bürger Anlagen = Eigenversorgun g 100% p.a.
11 WOLFHAGER EE-KRAFTWERKE 11
12 PV-Park - Leistungszahlen Erzeugter Sonnenstrom in unserer Solaranlage in kwh 12
13 Technische Daten zum PV-Park Eigentümer: ½ Stadtwerke Wolfhagen + ½ BLG-Project Errichtung: Anschlussleistung: Module: Wechselrichter: an Bahntrasse kwp Stück (Viessmann) 212 Stück (SMA) 13
14 Windpark auf dem Rödeser Berg - Neuigkeiten und Leistungszahlen Ende 2014 ans Netz 14
15 4 Mühlen von Enercon, Typ E-101 Windkraftanlage: Rotordurchmesser Nabenhöhe Flächenverbrauch Fundament 101 m 135 m 12 m 15 Fußballfeld: 105 m lang 68 m breit
16 4 Mühlen von Enercon, Typ E-101 Leistung je Anlage Stromerzeugung gesamt 3 MW ca. 28 Mio. kwh/a Strombedarf von ca Drei-Personen-Haushalten 16
17 Herausforderungen ZEITGLEICHE STROMBEDARFSDECKUNG AUS LOKALEN ERNEUERBAREN ENERGIEN 17
18 Entwicklung der EE-Erzeugung in Wolfhagen (alle EE-Kraftwerke) Ziel erreicht! Autarkie im Jahresmittel. 18
19 Wolfhagen: EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage 20 Bedarf 20 Erzeugung MW 0 Nachfrage PV WIND BIO 1 19
20 BRD - bis 2050: EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage Bedarf Erzeugung GW0 Nachfrage PV WIND BIO 20 Daten aus der Leitstudie des BMU
21 EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage Wolfhagen BRD 21 Daten aus der Leitstudie des BMU
22 Herausforderungen: Einbindung fluktuierender Einspeisungen Phasen Übererzeugung Wie kann man diesen Strom sinnvoll nutzen? Phasen Untererzeugung Wie vermeiden? Wie Versorgungssicherheit möglichst preisgünstig sicherstellen? Welche Leistungen für Reservezwecke? Anforderungen an Transportnetze reduzieren? 22
23 23
24 Einspeisungen und Entnahmen - Jahresübersicht Einspeisung Entnahme 24
25 Über- und Unterspeisung - Jahresübersicht Unterspeisung Überspeisung 25
26 Eigenversorgung gering Einspeisung Einspeisung Entnahme Entnahme Eigenversorgung Eigenversorgung 26
27 Eigenversorgung gering - 36% Einspeisung Entnahme Einspeisung kwh Entnahme kwh Eigenversorgung Eigenversorgung kwh Unterspeisung kwh Überspeisung kwh 27
28 Eigenversorgung gering - Vision Einspeisung Einspeisung Entnahme Entnahme Eigenversorgung Eigenversorgung 28
29 Eigenversorgung fast 100% - Wohin mit dem Strom? Einspeisung Entnahme Eigenversorgung 29
30 Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht Einspeisung Entnahme 30
31 Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht - Vision Einspeisung Entnahme 31
32 Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung Einspeisung Entnahme 32
33 Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung Einspeisung Entnahme 33
34 Stromeinspeisung vs. entnahme - Januar EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh Summe Überspeisung zeitgleicher Eigenversorgungsgrad 48% 34
35 Stromeinspeisung vs. entnahme - Juli EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh 749 Summe Überspeisung zeitgleicher Eigenversorgungsgrad 80% 35
36 Stromeinspeisung vs. entnahme - Jahresbetrachtung EE-Erzeugung Netzgebiet SWW vorgelagertes Netz Ergänzungslieferung Strom Entnahme MWh zeitgleicher Summe Überspeisung Eigenversorgungsgrad 70% 36
37 Stromeinspeisung vs. -entnahme 37 Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus Windprognosen vom IWES-Windmessmast
38 Eigenversorgungsgrad SWW (Hochrechnung auf 2015 in kwh) Monat Einspeisung Entnahme Unterspeisung Überspeisung Eigenversorgungsgrad Jan % Feb % Mrz % Apr % Mai % Jun % Jul % Aug % Sep % Okt % Nov % Dez % SUMME % 38 Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus Windprognosen vom IWES-Windmessmast
39 JAHRESDAUERLINIE DER ZEITGLEICHEN LOKALEN EE-ERZEUGUNG IM NETZ DER STADTWERKE WOLFHAGEN 39
40 40 Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahme aus dem Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen
41 41 Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahmen und Überspeisungen im Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen
42 Lokaler Eigenversorgungsgrad in Wolfhagen aus fluktuierenden EE 30% - Ergänzungsbedarf aus vorgelagertem Netz 70% - zeitgleich abgedeckt aus eigenen fluktuierenden EE 38% - Rückspeisung ins vorgelagerte Netz 42 kw-entnahmeleistung
43 Fazit: Große Mengen des Strombedarfes können in dezentralen Systemen mit lokaler Erzeugung örtlich zeitgleich bereitgestellt werden. Ein ausgewogener Mix an Fotovoltaik und Windenergie ergänzen sich dabei in ihrem saisonalen Angebot. 43
44 Fazit: Die bedarfsgesteuerte Einbindung der Stromerzeugung aus Biomasse wird zukünftig den lokalen Eigenversorgungsgrad erhöhen. Strommengen, die in dieser Form örtlich erzeugt werden, müssen nicht über weite Strecken transportiert werden. Dies spart Kosten für Leitungsbau und minimiert die Eingriffe für Transportnetze. 44
45 45 NÄCHSTE SCHRITTE IN WOLFHAGEN
46 Flexibilisierung der Nachfrage in Haushalt, Industrie und Gewerbe durch ökonomische Anreize Kernthema: BMBF- Projekt Demand-Side- Management im Haushalt Bedarfsgesteuerte Integration und Optimierung der Biomasse 46
47 Weiterentwicklung von sinnvollen örtlichen Anwendungen zur Nutzung der überschüssigen Strommengen (Power to heat, power to gas or liquid) Integration von Stromspeichern Ausbau von konventionellen örtlichen Ergänzungsund Reservestromerzeugern möglichst in KWK 47
48 Weitere Kooperation in der SUN zur Diversifizierung der EE-Erzeugung in der Region zum Ausbau regionaler Back-up Erzeugungskapazitäten 48
49 Schritte auf dem Weg zu einem erhöhten Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen bis ,2 MW Spitzen-BHKW für Dunkelflaute (800h/p.a.) 3 MW von externem Kraftwerk aus vorgelagertem Netz 2 MW Batteriespeiche entladen + DSM 3,5 MW Batteriespeicher beladen 49
50 Angestrebter Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen in % aus vorgel. Netz 90% aus lokalen EE 50
51 Ziel Erhöhung des Eigenversorgungsgrades auf 90 % bei gleichzeitiger lokaler Leistungsabdeckung von mindestens 50 % der Netzlast. 51
52 52 AUSBLICK
53 Gesetzliche Regelungen in der Zukunft Grünstrom Marktmodell EEG 2016 Neue Energiemarktordnung werden die Weichen stellen, ob unsere Energieversorgung zukünftig mehr zentral oder dezentral und Bürgernäher gestaltet wird. 53
54 54 Rechtliche Entwicklungen zur Energiewende
55 Grüner Strom aus Wolfhagen für Wolfhagen? Warum beliefern die Stadtwerke Wolfhagen ihre Kunden weiterhin mit österreichischem Wasserkraftstrom? Trotz 100 % aus eigenen EEG-Anlagen und Vor-Ort Erzeugung? 55
56 56 Stromfluss - physikalisch
57 57 Stromfluss - physikalisch
58 58 Stromfluss - physikalisch
59 59 Stromfluss - physikalisch
60 60 Stromfluss - physikalisch
61 61 Stromfluss - bilanziell
62 62 Stromfluss - bilanziell
63 63 Stromfluss - bilanziell
64 64 Stromfluss - bilanziell
65 65 Stromfluss - bilanziell
66 66 Stromfluss - bilanziell
67 67 Stromfluss - bilanziell
68 68 Stromfluss - bilanziell
69 69
70 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Stadtwerke Wolfhagen GmbH Siemensstraße Wolfhagen
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