Dezentrale Energieerzeugung Photovoltaik. Herausforderung Netzintegration. Andreas Abart

Transkript

1 Dezentrale Energieerzeugung Photovoltaik Herausforderung Netzintegration Andreas Abart

2 PV: Geografische Verteilung

3 PV-Entwicklung Bei Zielsetzung AUT 100% aus erneuerbaren Quellen: 2030 ~ 1 GW 2050 ~ 3 GW PV Roadmap 2016

4 Verteilung der Anlagengröße

5 Spannungsabsenkung und anhebung im Niederspannungsnetz 5

6 Spannungspegel in einem Ortsnetz mit PV & schwankender Last

7 Dezentrale Erzeugung Forschung für die Netzintegration Monitoring der Spannungspegel Dr. Andreas ABART

8 AMIS: Voltage Guard & PSSA o o o Ländliche Netze werden hinsichtlich der Spannungsabfälle ausgelegt Aktuell werden die Niederspannungsnetze auf Basis einfacher Schätzungen der Lasten geplant Zur effizientern Netznutzung sidn einfache, kostengünstige Systeme zur flächendeckenden Langzeitzbeobachtung zweckmäßig. Smart metering = eyes to the grid o o o Voltage Guard Voltage Snap Shot Analysis Power Snap Shot Analysis

9 Voltage-Guard - Spannungsbandstatistik owöchentliche Histogramme: 15-min-AVG, -MIN, -MAX, Symmetrie okeine Profile nur Häufigkeitsverteilungen oalle m ein Beobachtungspunkt

10 Result: Voltage Guard

11 PSSA

12 Dezentrale Erzeugung Forschung für die Netzintgration Kompensation der Spannungsanhebung Dr. Andreas ABART

13 DG DemoNet SLVG-Grids Eberstalzell und Littring Eberstalzell Littring

14 Zwei Ortsnetze in Eberstalzell unter dem Mikroskop

15 Energiebedarfsdeckung aus PV Deckung elektrische Energie NetzOOE 2% Erzeugung PV-Anlagen Netzversorgung 98% Bei Zielsetzung AUT 100% aus erneuerbaren Quellen: 2030 ~ 15,3 % BAU: 4,8% 2050 ~ 27 % BAU: 8,5% PV Roadmap 2016

16 Energiekennzahlen 2015

17 Deckung des Jahresenergiebedarfs im Ortsnetz Eberstalzell - Orstkern Deckung elektrische Energie Eberstalzell Ortskern Erzeugung PV Hausdächer 24% Erzeugung Anteil Solarcampus Netzversorgung 61% 15% Jahresverbrauch Erzeugung PV Hausdächer Erzeugung Anteil Solarcampus Netzversorgung kwh kwh kwh kwh

18 Deckung des Jahresenergiebedarfs im Ortsnetz Littring Deckung elektrische Energie Eberstalzell Littring Erzeugung PV Hausdächer 22% 63% Erzeugung Anteil Solarcampus Netzversorgung 15% Jahresverbrauch Erzeugung PV Hausdächer Erzeugung Anteil Solarcampus Netzversorgung kwh kwh kwh kwh

19 Installierte Leistungen & Verbraucher Elektrische Lastspitze Gemeinde ca. 2,5 MW Installierte Leistung PV 2,3 MW Eberstalzell exportiert Strom aktuell ca Stunden und 0,038 GWh im Jahr und braucht 8400 Stunden importierten Strom

20 Energie-Autarkie? 7-7,5 GWh aus PV ~ +4,5-5,5 MWp + 200% Zubau Eberstalzell exportiert Strom ca Stunden und 3 GWh pro Jahr und braucht ca Stunden importierten Strom Zu beachten: Zuwächse

21 Smart Planning Neue Planungsmethoden zur effizienten Netzintegration dezentraler Erzeugungsanlagen Smart Monitoring Monitoring für Netzplanung und betrieb. Netze können bis an die tatsächlichen Grenzen genutzt werden. Smart Control Smart Metering oder Smart Grid integrierte Spannungsregelung, die kostengünstiger ist als Netzausbau.

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23 GRIDCON ITAP auf Maststation

24 Datenauswertung.. 24

25 Statistische Auswertung Planungsansätze Statistik aus Messergebnissen Umax & Umin

26 Wirtschaftlichkeitsanalyse der Maßnahmen zur Netzintegration Koordinierte Regelung Fernregelung Autonome Regelung (inkl. RONT) Autonome Regelung (nur Q-Regelung) Konventionelle NV (40 /m) Littring: Vergleich der Netzintegrationskosten in [ /kwp] Barwert CAPEX in [ / kwp] Barwert OPEX in [ / kwp] OPEX (8h/a) Koordinierte Regelung Fernregelung Autonome Regelung (inkl. RONT) Autonome Regelung (nur Q-Regelung) Konventionelle NV (75 /m) Barwert CAPEX in [ / kwp] Barwert OPEX in [ / kwp] OPEX (8h/a) Eberstalzell: Vergleich der Netzintegrationskosten in [ /kwp] Koordinierte Regelung Fernregelung Autonome Regelung (inkl. RONT) Autonome Regelung (nur Q-Regelung) Konventionelle NV (110 /m) Köstendorf: Vergleich der Netzintegrationskosten in [ /kwp] Barwert CAPEX in [ / kwp] Barwert OPEX in [ / kwp] OPEX (8h/a) Autonome Regelung Konventionelle NV (950V Versorgung) Prendt: Vergleich der Netzintegrationskosten in [ /kwp] Barwert CAPEX in [ / kwp] Barwert OPEX in [ / kwp] OPEX (8h/a)

27 DG DemoNet Smart LV Grid Wie viele PV-Anlagen können in der Praxis ohne Netzausbau oder andere Maßnahmen angeschlossen werden? Das Projekt hat deutlich gezeigt, dass bisherige Verfahren zur Bestimmung der Aufnahmekapazität zu konservativ waren. In den meisten Gebieten bestehen ausreichend Reserven Dort wo zu wenig Spannungsbandreserve besteht, können Regler Abhilfe schaffen Durch erweiterte Planungsansätze und Monitoring (mit Smart Meter) können Reserven bis an die tatsächlichen Grenzen genutzt werden. 27

28 DG DemoNet Smart LV Grid Sind Spannungsregelungen technisch umsetzbar und in Errichtung und Betrieb günstiger als Netzausbau? Ergebnis umfangreiche Analysen der Messdaten aus dem Feldtestbetrieb in Eberstalzell und Littring: Ja, Spannungsregler können technisch umgesetzt werden. Je nach Lastverhältnissen in den Netzen sind verschiedene Lösungen geeignet. Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsbewertung: Einfache lokale Autonome Regelungen können bei standardisierter Umsetzung günstiger als Netzausbau sein während komplex zusammenwirkende Regelsysteme mit laufendem Datenaustausch es nicht sind. 28