NETZOPTIMIERENDE MAßNAHMEN AUS SICHT DER INDUSTRIE.

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1 NETZOPTIMIERENDE MAßNAHMEN AUS SICHT DER INDUSTRIE. MERIT ORDER NETZAUSBAU 2030 (MONA 2030). 26. FFE-FACHTAGUNG Xaver Pfab, Michael Müller-Ruff, Stephan Auracher 5. April 2017

2 NETZOPTIMIERENDE MAßNAHMEN AUS SICHT DER INDUSTRIE. BEWERTUNG DER IM PROJEKT MONA ERARBEITETEN MAßNAHMEN. Relevanz für BMW Bewertung Demand Response in der Industrie ja Vermarktung von KWK- und steuerbaren Kleinanlagen in System-Dienstleistungen Hybridnetze Power to Heat/Gas In Bewertung Derzeit kein wirtschaftlicher Einsatz für BMW gegeben Quartierspeicher für Netzentlastung In Bewertung Tbd., mit anhaltender Kostendegression verschiedene Anwendungen möglich Gleichspannungsverteilnetze nein Hausspeicher zur Netzentlastung Ja Bestandteil von Heimenergie- Managementsystemen Ladesteuerung von Elektrofahrzeugen Ja Gesteuertes Laden in der Spannweite Home Flottenladen - netzdienlich Demand Side Management in Haushalten Ja Bestandteil von Heimenergie- Managementsystemen Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 2

3 NETZOPTIMIERENDE MAßNAHMEN AUS SICHT DER INDUSTRIE. DAS ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE ZIEL-DREIECK GILT AUCH BEI BMW. Wirtschaftlichkeit Identifikation und Nutzung aller Einsparpotenziale. Nachhaltigkeit 100% emissionsfreie Energieversorgung bei der Elektrizität und Wärme Versorgungssicherheit Betrieb und Produktion ohne Ausfälle und Einschränkungen Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 3

4 ENERGIEWENDE SIEHT INTERNATIONAL SEHR UNTERSCHIEDLICH AUS WIR VERFOLGEN UNTERNEHMENSZIELE MIT BEZUG ZUR ENERGIEWENDE. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 4

5 DEMAND RESPONSE IN DER INDUSTRIE.. Die BMW Group optimiert den Lastgang konsequent, um Leistungsspitzen in der Standortversorgung zu minimieren. Michael / Dominik: habt Ihr ein passendes Bild? Das Smart Energy Backbone visualisiert den Lastgang und ermöglicht die Hebung von Einsparpotenzialen. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 5

6 DEMAND RESPONSE BEI DER BMW GROUP. TECHNISCHE ANLAGEN IN SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN. Prämisse: Die Produktionsprozesse haben unbedingten Vorrang. Vermarktung von KWK-Anlage in der SRL an 9 BMW Standorten national/international, derzeit ca. 50MW Aggregation von Kleinstflexibilitäten und Vermarktung dieser in der PRL an 4 Standorten, derzeit ca. 3MW Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 6

7 DEMAND RESPONSE BEI DER BMW GROUP. ÜBERBLICK PROJEKTE FLEXIBILITÄTSVERMARKTUNG. Werk Leipzig KWK: Status: Präqualifiziert Lüftung: Status: Technische Befähigung Werk Oxford Spartanburg KWK: Status: Potentialuntersuchung Lüftung: Status: Potentialuntersuchung Werk Landshut Spartanburg KWK: Status: Präqualifiziert Lüftung: Status: Präqualifiziert (300 kw) Moses Lake Manaus Werk München KWK: Status: in Planung Lüftung: Status: Potentialuntersuchung Kältemaschinen: Status: Potentialuntersuchung Hams Hall Oxford Swindon Goodwood Born (2014) Eisenach Wackersdorf Landshut München Eisenach2 FIZ München KWK: Status: Präqualifiziert Lüftung: Status: Präqualifikation läuft Kältemaschinen: Status: Potentialuntersuchung Berlin Leipzig Kaliningrad Regensburg Dingolfing Steyr Graz Kairo Werk Steyr KWK: Status: Potenzialuntersuchung Lüftung: Status: Potenzialuntersuchung KWK: Status: Präqualifizierung läuft Chennai Werk Dingolfing Fahrzeuge KWK: Status: in Planung Lüftung: Status: Technische Befähigung Jakarta KWK: Status: Präqualifiziert Werk Regensburg Werk Dingolfing Komponenten Rosslyn Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 7

8 HYBRIDNETZE POWER TO HEAT/GAS. Die BMW Group wird den Ressourcenverbrauch (Energie, Wasser, Abfall, Lösungsmittel) pro produziertes Fahrzeug bis 2020 um 45 Prozent senken (Basisjahr 2006). Umweltfreundliche Energieerzeugung: die Methangasanlage im US-amerikanischen BMW Group Werk Spartanburg. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 8

9 Täglicher Reichweitenbedarf HYBRIDNETZE POWER TO GAS: H 2 ALS ENERGIETRÄGER. AUSBLICK: ROLLE H 2 IN DER NACHHALTIGEN MOBILITÄTSSTRATEGIE VON BMW.. hoch Potentielle Erweiterung des Portfolios FCEV H 2 -FCEV ist eine alltagstaugliche Null- Emissions-Lösung für hohe Fahrwiderstände und hohen täglichen Reichweitenbedarf. mittel PHEV H 2 -Erzeugung und -Infrastruktur bis 2030 mit großen Unsicherheiten / geringer Eintrittswahrscheinlichkeit (Invest, Wirtschaftlichkeit). klein BEV MINI i3 X1 3er X3 5er X5 7er Fahrzeugsegment Auch wenn eine saisonale H 2 Speicherung notwendig werden sollte, sind BEV wertigere Elemente in der Energiewende aufgrund der ca. 3-fachen Energieeffizienz bei gleicher Transportleistung. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 9

10 LADESTEUERUNG VON ELEKTROFAHRZEUGEN UND RELEVANTER SYSTEME.. Die BMW Group ist führend mit ihrem ganzheitlichen Ansatz für Premium- Elektromobilität. Perfekt für die Stadt: der BMW i3. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 10

11 THEORETISCH BENÖTIGTE KUNDENNACHFRAGE NACH E-MOBILITÄT ZUR ERREICHUNG DER AKTUELL DISKUTIERTEN CO 2 -FLOTTENGRENZWERTE IN EUROPA. 50% 40% 30% 20% PHEV 10% BEV 0% Fokus MONA 2030 Der für 2025 diskutierte CO 2 -Zielkorridor übersteigt das erschließbare Potenzial der Verbrennungsmotorantriebe deutlich. Die Erreichung der CO 2 -Flottenziele hängt deshalb von der Kundenakzeptanz der Elektromobilität ab. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 11

12 Anzahl, Mix BEV / PHEV, Speicherkapazitäten mit Unschärfen! In den wichtigen Automobilmärkten vollzieht sich der Wandel zur Elektromobilität deutlich schneller als in Deutschland! Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 12

13 ROLLOUT DER ELEKTRIFIZIERTEN ANTRIEBE. PRODUKTPORTFOLIO UND E-REICHWEITEN WACHSEN WEITER. Sieben BMW Modelle mit E-Antrieb oder Plug-in Hybrid: weitere elektrifizierte Fahrzeuge folgen. BMW i3 aktuelle E-Reichweite 200 km*/300 km** Zukünftig 250 km/380 km** BMW 530Le BMW i8 BMW 225xe iperformance BMW 330e iperformance BMW 740e iperformance BMW X5 xdrive40e iperformance aktuelle E-Reichweite km** zukünftig km** * Kundenorientierte e-reichweite ** e-reichweite im NEFZ Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 13

14 BMW DIGITAL CHARGING SERVICES EIN BREITBANDIGES ANGEBOT FÜR DEN FAHRZEUG-KUNDEN. MY HOME ENERGY CENTER Energy management devices in cooperation with external partners WALLBOX PRO Intelligent charging interface and connection of vehicle to home charging services GREEN ENERGY High-quality green electricity offers with partners INSTALLATION- SERVICE Installation check and Wallbox installation from one provider ENERGY STORAGE CONCEPT Maximization of energy usage from renewable self-generation BMW i DIGITAL CHARGING SERVICES (DCS). MY CHARGING MANAGER Cost-optimized charging in consideration of dynamic tariffs. Integration of charging and load limiting. MY CHARGING MANAGER PLUS Integrated home energy management system and integration of solar installations. MY GREEN ENERGY Solar systems and carports in cooperation with external partners Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 14

15 DIGITAL ENERGY SOLUTION. ANGEBOTSPALETTE FÜR DEN B2B-KUNDEN. 3. Vernetzte Optimierung Gewerbekunden vernetzen Ihre Elektrofahrzeuge sowie andere Verbraucher und vermarkten Ihre Flexibilitäten. Flotten- Ladelösungen 2. Lokale Optimierung Gewerbekunden optimieren ihr Energiesystem durch die integration von lokalen Erzeugungsanlagen und Speichern in Verbindung mit Ladelösungen für Elektrofahrzeuge. 1. Transparenz und Analyse Lösungen zur Energieerzeugung und Speicherung Digital Energy Solutions vernetzt Wärme, Elektrizität und Mobilität mit detaillierten Analysemöglichkeiten. Energy sectors Mobility Power Heat Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 15

16 FLEXIBILITÄT BEIM LADEN. BEISPIEL LADEN ÜBER NACHT. Vereinfachte Darstellung! Fzg. i3 Kunde: Pendler Tagesfahrleistung 50km Energiebedarf: 8 10kW / Tag Ladeleistung: 3,7kW Ankunft abends: Abfahrt morgens: 7.00 Ladezeitfenster: 11h Ladezeit: 2 3h Heute (Serie BMW i3) bereits verschiedene Einstellungen möglich. 3,7 Ladeleistung [kw] Anstecken Einstellung: sofort Laden oder Ladezeitfenster Einstellung: günstig Laden (z.b ) oder Einstellung: Laden auf Abfahrtszeit Abstecken Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 16

17 FLEXIBILITÄT BEIM LADEN. BEISPIEL LADEN ÜBER NACHT. Vereinfachte Darstellung! Fzg. i3 Kunde: Pendler Tagesfahrleistung 50km Energiebedarf: 8 10kW / Tag Ladeleistung: 3,7kW Ankunft abends: Abfahrt morgens: 7.00 Ladezeitfenster: 11h Ladezeit: 2 3h Künftig: - Laden nach dynamischen Tarifsignalen - Ladeunterbrechungen mit Lastmanagement - Regelleistungserbringung (im Pool) - Rückspeisen Strompreis [ct/kwh] 28 3,7 Ladeleistung [kw] Anstecken Ladezeitfenster Einstellung: dynamischer Tarif Abstecken Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 17

18 FLEXIBILITÄT BEIM LADEN. BEISPIEL LADEN ÜBER NACHT. Vereinfachte Darstellung! Fzg. i3 Kunde: Pendler Tagesfahrleistung 50km Energiebedarf: 8 10kW / Tag Ladeleistung: 3,7kW Ankunft abends: Abfahrt morgens: 7.00 Ladezeitfenster: 11h Ladezeit: 2 3h Künftig: - Laden nach dynamischen Tarifsignalen - Ladeunterbrechungen mit Lastmanagement, z.b. 14a - Regelleistungserbringung (im Pool) - Rückspeisen Leistungsgrenzwert [%] Pmax ,7 Ladeleistung [kw] Anstecken Ladezeitfenster Abstecken Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 18

19 FLEXIBILITÄT BEIM LADEN. BEISPIEL LADEN ÜBER NACHT. Vereinfachte Darstellung! Fzg. i3 Kunde: Pendler Tagesfahrleistung 50km Energiebedarf: 8 10kW / Tag Ladeleistung: 3,7kW Ankunft abends: Abfahrt morgens: 7.00 Ladezeitfenster: 11h Ladezeit: 2 3h Künftig: - Laden nach dynamischen Tarifsignalen - Ladeunterbrechungen mit Lastmanagement - Regelleistungserbringung (im Pool) - Rückspeisen Regelleistungsabruf [kw] Arbeitspunkt 3,7 Ladeleistung [kw] Anstecken Ladezeitfenster Abstecken Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 19

20 PRAXISBEISPIEL: BMW I CHARGE FORWARD. - Flotte mit 100 BMW i3 Kunden in der San Francisco Bay Area - Dauer: 7/ / Smart-Phone App für Geschäftsmodell - Stationärspeicher - Geschäftsmodell: Kunden werden an den Erträgen der Flexibilitätsvermarktung beteiligt: 1000$ Up-front Incentivierung 1$/ Tag Vergütung bei DR Event-Teilnahme - Herausforderung: Erfüllung der techn. Anforderung mit einfachsten Mitteln (i3 Serienfzge., Connected drive Serie) Pacifc Gas & Electric San Francisco- Peninsula: Weltweit höchstes Aufkommen an Elektrofahrzeugen Smartphone App GELI: Microgrid energy management software Princeton Power Systems 100 kw grid-tied inverter 2nd life MINI E battery packs and battery management system Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 20

21 BMW I CHARGE FORWARD. INTERAKTION UND WIRKUNG. Sehr einfache Funktionalität: Ladestatus Aktuelle Vergütung Ladeleistung Fahrzeug-Pool + Leistung Stationärspeicher Blick ins Stromnetz Kunde hat die Kontrolle: kann eine Ladeunterbrechung ablehnen. Fahrzeug-Pool und stationärer Speicher erzeugen zusammen 100kW Netzentlastung Incentivierung: 1$ / Tag bei Teilnahme Erlös für 100kW D/R Service (von PG&E an BMW): $ / Monat Mindest-Lastreduktion von 100 kw (27 xev 3.7kW) für 60Min. Max. EV-Pool Power: kW (@ 100 EV`s, 3,7 / 7kW Ladeleistung) Stationärer Speicher am Tech-Office: 100kW/225kWh Reaktionszeit: 5 Min. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 21

22 DIE TECHNISCHEN MÖGLICHKEITEN SIND GEGEBEN. DIE REGULATORIK MUSS ABER GESTALTET WERDEN. Beispiel: Netzentlastung durch Ladeunterbrechung beim Elektrofahrzeug - von der Funktionsidee zur operativen Anwendung Funktion System Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende: Smart Meter Gateway EnWG, 14a EnWG, 21a, 24, 29, ARegV Quelle: Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Ausführungsverordnung in Arbeit Anreizregulierung für Netzbetrieb: derzeit kein intelligentes Lastmanagement berücksichtigt. Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 22

23 CUSTOMER JOURNEY DAS ELEKTROFAHRZEUG IST BESTANDTEIL DES ENERGIESYSTEMS. Die Speicherkapazität wird weit über den Tages-Fahrbedarf ansteigen es werden freie Speicherkapazitäten > 20kWh verfügbar. Elektrofahrzeuge werden rückspeisefähig. Die Verfügbarkeit von Elektrofahrzeugen für netzdienliche Verwendung wird steigen von ca. 4h (heute) > 12h Laden zuhause (Abends, Wochenende) Laden unterwegs Ladeinfrastruktur in Städten Schnell-Ladenetze (wie Tankstellen) mit 50 >300kW Leistung Laden am Arbeitsplatz (Arbeitstage) PV-Anlagen, Heimspeicher Elektrofahrzeug(e) laden und speisen zurück mit 3,7 11kW Eigenverbrauchsoptimierung Lastmanagement Netz-Dienstleistungen Kunde hat immer die Kontrolle: Informationen und Aktionen via Smart-Phone Flottenladelösungen lokale Erzeugung, Mittelspeicher Elektrofahrzeuge laden und speisen zurück mit 3,7 11kW Peak-Shaving Lastmanagement Netz-Dienstleistungen Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 23

24 ZUSAMMENFASSUNG. Produkte und Dienstleistungen zur Lokalen Energierzeugung und -speicherung Lastflexibilisierung und Vermarktung Gewerbe/Dienstleister; 15% Energieverbrauch nach Sektoren Industrie; 30% Industriebetriebe bieten mit der Lastflexibilisierung einen der größten Stellhebel haben globales Wachstumspotenzial Chance für den Wirtschaftsstandort Deutschland Haushalte; 26% Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) Verkehr; 29% Der elektrifizierte Verkehrssektor bietet mehr Chancen als Risiken in der Energiewende Netzoptimierende Maßnahmen aus Sicht der Industrie Xaver Pfab 5. April 2017 Seite 24

25 HERZLICHEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT. HERZLICHEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT.