Speicher in den Verteilnetzen

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1 Speicher in den Verteilnetzen Vortragsreihe Neue Entwicklungen auf den Energiemärkten WS 2014/15 Betreuer: Markus Gräbig, Dipl.-Ing. M.Phil. Adrian

2 Gliederung 0. Stromnetzstruktur in Deutschland 1. Status quo: Netzausbaubedarf 2. Status quo: PV-Ausbau und Speicher 3. Was können Batterien beitragen? 4. Fazit 2

3 Stromnetzstruktur in DE Quelle: 3

4 Gliederung 0. Stromnetzstruktur in Deutschland 1. Status quo: Netzausbaubedarf 2. Status quo: PV-Ausbau und Speicher 3. Was können Batterien beitragen? 4. Fazit 4

5 Die neuen Aufgaben der zukünftigen Verteilnetze Smart Grids für bidirektionale Leitungsflüsse und Anschluss von Prosumenten Quelle: 5

6 Zwei DENA-Szenarien zum Netzausbaubedarf Netzausbaubedarf in den Verteilnetzen km Szenario NEP B 2012 Bundesländerszenario Niederspannung Mittelspannung Hochspannung Niederspannung Mittelspannung Hochspannung Quelle: 6

7 Gliederung 0. Stromnetzstruktur in Deutschland 1. Status quo: Netzausbaubedarf 2. Status quo: PV-Ausbau und Speicher 3. Was können Batterien beitragen? 4. Fazit 7

8 PV-Strom an Netzen Photovoltaik ist die dezentralste Variante der erneuerbaren Energien. ca. 70 bis 80% der Erzeugung sind am Niederspannungsnetz angeschlossen. Einfluss des PV-Stroms auf die Residuallast: Quelle: 8

9 90% der in EE-Anlagen installierten Leistung ist an Verteilnetze angeschlossen Zubau der EE-Anlagen in DE Jahr 2014 Bruttostromverbrauch: 27,8 % Prognose des weiteren Zubaus der erneuerbaren Energien Steigt noch weiter an Quelle: 9

10 Speichertechnologien Konventionelle Speichertechnologien: Pumpspeicherkraftwerk (PSW) Druckluftspeicher Schwungrad Batterien (Li-Ion, Blei) Großbatterien (Ortsnetz) MW Bereich (Bsp: Younicos in Schwerin) Hausspeicher kw Bereich Neue Speichertechnologien: Power-to-Gas Power-to-Heat Funktionale Speicher / Power-to-Value 10

11 Gliederung 0. Stromnetzstruktur in Deutschland 1. Status quo: Netzausbaubedarf 2. Status quo: PV-Ausbau und Speicher 3. Was können Batterien beitragen? 4. Fazit 11

12 Was können Batterien beitragen? Perspektive Batteriebetreiber Geschäftsmodelle 1. Eigenverbrauchs-Maximierung 2. Regelenergiemarkt 3. Netzdienlichkeit Möglicher Nutzen der Batterien Netzperspektive Ökonomisch Ausgleichung von Schwankungen EE mit der negativen und positiven Regelleistung Ideal: Autarkie Verbesserung der Auslastung und Planbarkeit des Einsatzes fossiler Kraftwerke 12

13 Geschäftsmodell Eigenverbrauchs-Maximierung Systembeschreibung 1. PV + Batterie reduzieren den Strombezug bis zu 60 %. 2. Energiekostenmanagement 3. Autarke Versorgung Permanente Verfügbarkeit des Stroms Off Grid Unabhangig von den steigenden Strompreisen Quelle:

14 Geschäftsmodell Eigenverbrauchs-Maximierung Herausforderungen 1. Netz ist fixkosten getrieben. 2. Reduktion kwh-absatz im Netz wegen höherer Eigenversorgung führt zu höhererem Netzentgelt. Lösungsvorschläge: Eigenerzeuger-Netztarif Leistungspreise im Netz 14

15 Geschäftsmodell Regelenergiemarkt Systembeschreibung Herausforderungen Positive Regelleistung Verbrauch > Erzeugung Negative Regelleistung Verbrauch < Erzeugung Frequenzhaltung Primärregelleistung (PRL) Sekundärregelleistung (SRL) Minutenreserveleistung (MR) Hoher Preis Technische Bereitstellung von Batterien Problem bei der Präqualifikationen 15

16 Geschäftsmodell Netzdienlichkeit Vermeidung von Netzausbau Speicher liefert Netzsystemdienstleistungen: Netzstützung (Frequenz- und Spannungshaltung) Reduzierung zusätzlicher Netzbelastung Schwarzstartfähigkeit Netzentlastungen Netzoptimierte Speicherung Quelle: ilnetze/impulse_stromverteilnetze_fuer_die_energiewende.pdf 16

17 Gliederung 0. Stromnetzstruktur in Deutschland 1. Status quo: Netzausbaubedarf 2. Status quo: PV-Ausbau und Speicher 3. Was können Batterien beitragen? 4. Fazit 17

18 Fazit Ansteigerung des Netzausbaubedarfs durch stark gestiegene Einspeisung von erneuerbaren Energien insbesondere in Verteilnetzen. Das System der Netzentgelte muss reformiert werden, um die Energiewende stark zu unterstützen. Batteriespeicher bieten die Netzsystemdienstleistungen, die den Netzausbaubedarf verringern können. Batterietechnologien sind bis jetzt leider noch nicht an der Spitze. Aufwendige Forschungen sind gebraucht, um alle Vorteile der Batterien auszunutzen. Speicher sind klimafreundlich und sorgen durch ihre dezentrale Einsatzfähigkeit für Netzstabilität: Sie speichern schnell und flexibel am Verbrauchsort Energieüberschüsse. 18

19 Literaturverzeichnis _Abschlussbericht.pdf 4. pdf de/agora_speicherstudie_web.pdf 7. Stromverteilnetze_fuer_die_Energiewende.pdf VNS_Abschlussbericht.pdf

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 20

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