KWK im Keller & Solar auf dem Dach

Transkript

1 Das virtuelle Hybrid-Strom-Kraftwerk in der Prosumer-Zelle KWK im Keller & Solar auf dem Dach, Institut für Elektrische Energietechnik Leipzig, 27. Januar 2011

2 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des Hybrid-Stromes Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 2

3 Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz 2009 Laufzeit: Ziel ist 25% KWK-Stromanteil bis 2020 ( 1 KWK-G) KWK-Zuschlag auf die gesamte Stromerzeugung der Anlage (bisher wurde nur der eingespeiste Strom gefördert) Zuschlagshöhe: 5,11 ct/kwh (bis 50 kw) Geförderte Betriebsdauer: 10 Jahre (bis 50 kw) Anspruch auf einen abrechnungsrelevanten Zählpunkt (Summenzähler) nach 4 (3b) KWK-G Institut für Elektrische Energietechnik 3

4 Erneuerbare-Energien-Gesetz 2009 Seit Anfang 2009 auch Förderung selbstgenutzten PV-Stroms Erhöhung des Anreizes seit Juli 2010, PV-Strom selbst zu nutzen (von ca 3-4 ct/kwh auf ca 8-10 ct/kwh) Anreiz zur Optimierung des Eigenstromanteils (Werte ab ) - Vergütung PV-Volleinspeisung bis 30 kw: 28,74 ct/kwh - Vergütung PV-Volleinspeisung bis 100 kw: 27,33 ct/kwh - Vergütung für selbstgenutzten PV-Strom: 12 bzw. 16,38 ct/kwh weniger (Eigenstromnutzung >30% bzw. 30% der PV-Stromerzeugung) Opportunitätskosten des Eigenstromverbrauchs: 12 ct/kwh für Strommengen oberhalb 30% Direktverbrauchsanteil Einsparung beim Bezug von Netzstrom, Reduziert die EEG-Umlage Institut für Elektrische Energietechnik 4

5 Eigenstromnutzung im Mehrfamilienhaus I Bilanzielle Verrechnung über Unterzähler nach [BMU & IZES 2008] Institut für Elektrische Energietechnik 5

6 Eigenstromnutzung im Mehrfamilienhaus II Mini-Blockheizkraftwerk und PV-Anlage zur Eigenstromerzeugung PV nach [BMU & IZES 2008] Institut für Elektrische Energietechnik 6

7 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des Hybrid-Stromes Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 7

8 Virtuelles Kraftwerk in der Kundenanlage Kombination mehrerer Stromerzeuger Demand Side Management Allgemeine Ziele virtueller Kraftwerke: Optimierung des Strombezugs (Stromhandel) Spitzenlast im Bezug senken (Netzbetrieb) Asset Optimisation (Netzausbau) Export von Systemdienstleistungen (z.b. Regelleistung) Systemgrenze üblicherweise Verteilnetzsegment Hier: Kundenanlagen als Prosumerzelle vs. Öffentliches Stromnetz Hohe Opportunitätskosten, das Netz als Speicher zu nutzen Institut für Elektrische Energietechnik 8

9 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung I Unterschied zwischen öffentlichem Netz und privater Kundenanlage Institut für Elektrische Energietechnik 9

10 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung II Abrechnungsrelevanter Zählpunkt (Hauptzähler) als Systemgrenze Institut für Elektrische Energietechnik 10

11 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung III Steuerbare und nicht-steuerbare Stromerzeuger und -verbraucher Institut für Elektrische Energietechnik 11

12 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung IV Berechnung der Ökostrom-Förderung über Produktionszähler Institut für Elektrische Energietechnik 12

13 Sonnenstrom und stromerzeugende Heizung V Regelung der steuerbaren Einheiten über Broadcast der Hauptzählerwerte Institut für Elektrische Energietechnik 13

14 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des Hybrid-Stromes Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 14

15 Gemeinsamer Summenzähler im Mehrfamilienhaus Zulässigkeit eines Summenzähler einer Hausgemeinschaft als abrechnungsrelevanter Zählpunkt (BNetzA BK ) Regelung steht explizit im neuen KWK-G 4 (3b) Erhöht den Anteil des selbstgenutzten Strom aus Eigenstromanlagen Niedrigere spezifische Investitionssummen als im EFH Keine gefangenen Kunden statthaft Kein Umklemmen bei Versorgung durch Dritte notwendig, bilanzielle Durchleitung und Erfassung über Unterzähler Institut für Elektrische Energietechnik 15

16 Erfassung über eine Zählerkaskade Je Erzeugungsanlage EA(i) einen Produktionszähler PZ(i) und einen Zwischenzähler Z(i).R Abrechnungsrelevanter Zählpunkt ist der Zweirichtungszähler (Hauptzähler) Zur Typisierung des rückgespeisten Stromes werden Z(2)-Z(n) genutzt Jede EA(i) speist Richtung Kundenanlage (Verbrauch) und Richtung Netz (Rückspeisung) PZ(i) = PZ(i).V + PZ(i).R Rückspeiseanteil ist der Unterschied zweier benachbarter Zähler in Z.R- Richtung PZ(i).R = Z(i).R - Z(i+1).R Rückspeisung Verbrauch Institut für Elektrische Energietechnik 16

17 Zählerkaskade Beispiel mit zwei Anlagen Stromerzeugung BHKW: Z4 - Stromerzeugung PV: Z3 - Rückspeisung BHKW: Z2 - Rückspeisung PV: Z1 - Z2 - Eigenverbrauch BHKW: Z4 - Z2 - Eigenverbr. PV: Z3 - (Z1 - Z2 - ) PV Stand-By vernachlässigbar BHKW Stand-By (Pumpen, Steuerung) extern versorgt Bevorzugte Rückspeisung nah am Hauptzähler Z1 A- PV- Anlage Z3 kwh A- A- A+ Kunden- Anlage Z2 kwh Z1 kwh A- BHKW Z4 kwh Netz der allg. Versorgung Institut für Elektrische Energietechnik 17

18 Anlagenbeispiel: Zweifamilienhaus, Veitsbronn Primärenergie Endenergie KWK-Anlage & Solarthermie Gutschrift KWK-Strom Strombilanz: Bezug & Einspeisung ca. 6,3 kw Photovoltaikanlage 5,5 kw Mini-BHKW Nutzung des Netzes als Speicher Nutzenergie: Warmwasser, Heizung, Strom (Bildquelle: Tom Reger) Institut für Elektrische Energietechnik 18

19 Gliederung Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Konzept des Hybrid-Stromes Abrechnungsmöglichkeiten Zusammenfassung & Ausblick Institut für Elektrische Energietechnik 19

20 Zusammenfassung Anreize zur Selbstnutzung des Stroms aus Eigenerzeugungsanlagen sind vorhanden und werden stärker Technik im PV- und Mini-KWK-Sektor erprobt, im ersten Halbjahr 2010 über PV Anlagen <50 kwp installiert Optimierungsstrategien zur Erhöhung des Eigenstromanteils (Minimierung Rückspeisung) nicht schwierig umzusetzen Im Mehrfamilienhaus geringere spezifische Anlagenkosten, aber höhere Transaktionskosten zur gemeinschaftlichen Stromnutzung Institut für Elektrische Energietechnik 20

21 Ausblick Hoher Anreiz von 8-10 ct/kwh sowohl bei KWK als auch PV, die Rückspeisung zu minimieren und den Eigenstromanteil zu erhöhen Virtuelles Kraftwerk (VKW) ist Optimierung auf der nächsthöheren Aggregationsebene Mehrwert beim Strombezug, der Netzbelastung und dem Export von Systemdienstleistungen (je 1-2 ct/kwh) In zukünftigen Szenarien werden flexible KWK-Cluster immer wichtiger Aber: First Things First! Institut für Elektrische Energietechnik 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Tel Institut für Elektrische Energietechnik 22