Die KWK-Modellstadt Krefeld

Transkript

1 Die KWK-Modellstadt Krefeld - Das Modell und seine Perspektiven für die Zukunft - NRW.BANK Stadtwerke Forum 2017 Düsseldorf, Carsten Liedtke Sprecher des Vorstands SWK STADTWERKE KREFELD AG

2 SWK: Ein kommunales Unternehmen mit vier Geschäftsfeldern Energie & Wasser Entsorgung Verkehr Kennzahlen 2015 Umsatz (in Mio. ) Jahresüberschuss (in Mio. ) 14 Investitionen (in Mio. ) 73 Mitarbeiter (Anzahl zum )

3 Drei Herausforderungen prägen aktuell unsere Branche Dezentralisierung Dekarbonisierung Digitalisierung Erzeugung wird kleinteiliger Höhere Investitionen, z.b. in Netzintelligenz und erhöhter Steuerungs-/ Regelaufwand Anpassung der Erzeugungsstrategie Absatzrückgang bei Erdgas Elektromobilität Schnellere Zyklen in allen Geschäftsbereichen Investitionen: Technik, Produkte und Prozesse Wertschöpfungsstufen schrumpfen/ fallen weg 3

4 Dezentralisierung 4

5 Zunehmende Dezentralisierung der Erzeugung hat unmittelbaren Einfluss auf unser Geschäftsmodell Dezentralisierung der Energieerzeugung Treiber und Effekte Kraftwerk Netz Verbraucher Früher: vom Erzeuger zum Verbraucher Treiber: Energiewende und EEG 1) Ausstieg aus Atomkraft bis 2022 Ausbau Erneuerbarer Ausbau Netzinfrastruktur und Speicher Energieeffizienz und forschung Unrentable Großkraftwerke Effekte für EVU und Verbraucher Wind Heute: Rückspeisung und Eigenverbrauch PV Kraftwerk Netz Verbraucher Kleinteiligere Erzeugungsstruktur Erhöhter Steuerungs- und Regelungsaufwand im Netz Zusatzinvestitionen in Netze (Ausbau Kupferkabel vs. Intelligenz im Verteilnetz) Kunde wird zum Prosumer 1) Erneuerbare Energien Gesetz 5

6 Es bieten sich aber auch neue Möglichkeiten für die Energieversorgung Vom Stadtwerk zum Hauswerk Stadtwerk Straßenwerk Hauswerk Herausforderungen Geringe Rentabilität von EEG- Großprojekten Trend zur Eigenstromerzeugung: Gefahr des Restromlieferanten Ständig wechselnde Gesetzeslage Neue Möglichkeiten Kleinere Erzeugungsanlagen haben geringes Einzelinvestitionsrisiko Neue Technologien ermöglichen flexiblere Anlagenkonzepte Automatisierungs- und Optimierungsmöglichkeiten durch digitalisierte Energiewirtschaft 4.0 6

7 Stadtwerke verfügen über Kompetenzen in der Optimierung und Steuerung von dezentralen Erzeugungskomponenten Denzentrale Versorgung Ansatz SWK Wärme PV Anlage ~ = Kessel Strom Beleuchtung WP Speicher Batteriespeicher Optimierung / Steuerung Eigene Abnahme Netzsituation Externe Einflüsse (z.b. Wetter) 7

8 Eigen- und Mieterstrom 8

9 Die Energiewende findet im Gebäude statt dezentrale Erzeugung erhöht den Autarkiegrad von Verbrauchern Konzept Eigen- und Mieterstrom PV Anlage Netzbezug Einspeisung Der Gesetzgeber schafft immer mehr Anreize zur Nutzung des Stroms direkt im Gebäude 9

10 Die Mehrkosten für Anlage und Brennstoff werden durch Einsparungen beim Strombezug überkompensiert Einsparungen bei Energielieferung Einsparungen SWK Einsparungen Kunde Mehrkosten Brennstoff - Erlöse Netzeinspeisung Steuern und Umlagen bei Stromlieferung an Kunden (in ct/kwh) Offshore NEV KWKG Mehrkosten KWK-Anlage Wärme - Vermiedene Steuern und Umlagen (inkl. Beschaffung) Strom Erz. vor Ort RLM 1) 2) SLP NNE StG KA EEG Mieterstrom: Vorteil für den Kunden bis zu 100 / Jahr 1) Registrierende Lastgangmessung Großverbraucher (tw. von Abgaben befreit) 2) Standardlastprofil Privat- und kleinere Gewerbekunden 10

11 KWK-Modellkommune Krefeld 11

12 KWK-Modellkommune Einsatz von Blockheizkraftwerken zur dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme Inhalte Wettbewerb und SWK-Konzept Betreiber Projektpartner Energiemärkte Nutzung von Mini-Blockheizkraftwerken in Krefeld Gleichzeitige Erzeugung von Strom und Heizwärme aus Erdgas Leistung der von ca. 5 bis 50 kw Fördervolumen Krefeld: ca. 2,5 Mio. Entwicklung Komponenten und Systeme in 2015, Bau und Inbetriebnahme in 2016 Pilotanlagen mit von SWK entwickelten Optimierungsalgorithmen (seit Herbst 2016) Schwimmbad Mehrfamilienhaus mit ca. 50 Parteien Weitere Objekte für 2017 in Planung Ökonomisch nachhaltige Energiewende, hoch effiziente Energienutzung und optimierte Marktintegration 12

13 Der Optimierungsansatz: gleichzeitige Berücksichtigung von Wärme- und Strombedarf sowie Strom-Börsenpreis KWK-System und Optimierungsmodell Strom Strompreis EEX Das KWK-System Verbraucher (th./el.): (z.b. MFH, Schwimmbad) 00:00 12:00 23:00 Strombedarf (Strom) Erzeuger:, Kessel, Power to Heat Wärme Speicher: Pufferspeicher Wärmebedarf 00:00 12:00 23:00 (Wärme) Hohe Anforderungen an das zugrundeliegende Modell 13

14 Der SWK-Ansatz ermöglicht die Abbildung komplexer Anlagen und Vertriebskonzepte Einflussgrößen und Komponenten des Steuerungsmodells Bedarfsprognosen Preisprognosen Abrechnung NB intern extern Mathematische Optimierung Zentrale Steuerung min z = R I Steuerung Physikalische Simulationen CAD-Planung, Auslegung, Ausschreibung Visualisierung 14

15 Weitere Erzeuger-, Speicher- und Verbraucherkombinationen bieten Potential für virtuelles Kraftwerk Weitere Untersuchungen KWK Modellkommune Ausblick Netzdienlichkeitspotential im Verteilnetz Kombination mit PV-/Batteriespeicher PV-/Wärmepumpensysteme im neuen EEG Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Optimierung in virtuellem Kraftwerk Brennstoffzellen Mikro-Gasturbinen Urbane Mikro-Windkraftanlagen 15

16 Fazit 16

17 SWK ist Mitgestalter der Energiewende in Krefeld; nachhaltige Geschäftsmodelle bleiben jedoch fraglich Dennoch: Wie nachhaltig ist dezentrale Erzeugung als Geschäftsmodell? Dezentralisierung, Dekarbonisierung und Digitalisierung sind Folgen der Energiewende und wirken disruptiv auf unsere Branche EVU s müssen weg vom Althergebrachten und innovative Geschäftsmodelle entwickeln das ist nicht leicht und Viele Ansätze bringen uns nicht zurück in bisher gekannte Ertragsdimensionen und sind nicht nachhaltig gesichert aber sie können profitabel betrieben werden sie helfen uns, langfristige Kundenbindung zu erzeugen sie machen Stadtwerke (wieder) zu einem aktiven Treiber der Energiewende 17