Integration von Batteriespeichern in das Stromnetz Energiewendeforum Grüner Strom Label Bonn, 18. September 2018 Tobias Struck Leiter Energiespeicher und Projekte
Ökostrategie 2
Versorgungsgebiet der WEMAG Netz GmbH Nordsee Ostsee Rostock 8.054 km 2 Geografische Fläche ohne Stadtwerke 15.520 km Leitungslänge Hamburg Hannover Schwerin Berlin 34 Einwohner/km² (Ø 237 Einwohner/km²) 244 Städte und Gemeinden Düsseldorf Dresden 139 % EEG-Einspeisequote (inkl. Stadtwerkegebiete) (Ø 31,5 %) Stuttgart München 243 % EEG-Einspeisequote (Letztverbrauchende Kunden der WEMAG Netz GmbH ) 248 MWh/km² Absatz (Ø 1.444 MWh/km²) Hinweis: Ø deutschlandweite Durchschnitt auf Basis 2016 3
Leistung in MW EEG-Entwicklung und Prognose für das WEMAG Netz 3500 3000 2500 Sonstige EE Bio PV 3,2 GW 2,8 GW R Ü C K S P E I S U N G Z U 5 0 H Z T 1.055 1.100 GWh GWh 1.000 GWh 900 GWh 800 GWh 836 GWh 2000 700 GWh 679 GWh 1500 2017: 1.5 GW 600 GWh 500 GWh 1000 400 GWh 381 GWh 500 max. Verbraucherlast 2017: 392 MW 300 GWh 254 GWh 188 GWh 200 GWh 0 100 GWh 0 GWh 2012 2013 2014 2015 2016 2017 4
1 495 989 1.483 1.977 2.471 2.965 3.459 3.953 4.447 4.941 5.435 5.929 6.423 6.917 7.411 7.905 8.399 8.893 9.387 9.881 10.375 10.869 11.363 11.857 12.351 12.845 13.339 13.833 14.327 14.821 15.315 15.809 16.303 16.797 17.291 17.785 18.279 18.773 19.267 19.761 20.255 20.749 21.243 21.737 22.231 22.725 23.219 23.713 24.207 24.701 25.195 25.689 26.183 26.677 27.171 27.665 28.159 28.653 29.147 29.641 30.135 30.629 31.123 31.617 32.111 32.605 33.099 33.593 34.087 34.581 WEMAG-Netz als Regeneratives Flächenkraftwerk 400,00 200,00 22% Energieaustausch WEMAG Netz GmbH mit 50HzT geordnete Zeitreihe des Randintegrals 0,00-200,00-400,00-600,00-800,00-1000,00 78% Netzausbau und Abschaltung von EEG-Anlagen und Speicherung (Power to X) und weitere intelligente Lösungen notwendig Lastflussumkehr im WEMAG Netz bereits heute massiv. WEMAG- Netz wirkt zu 78% des Jahres wie ein Kraftwerkseinspeiser am Übertragungsnetz (Stand 2017)
WEMAG: 26 Jahre Erfahrung in Projektierung, Errichtung und Betrieb elektrischer Anlagen Netze & Umspannwerke EEG-Anlagen Batteriespeicher 6
Entwicklung Batteriespeicher bei WEMAG 2014 Schwerin 1 Erstes kommerzielles 5MW Batteriekraftwerk 2017 Schwerin 2 Erweiterung Batterie- Speicher auf 15MWh 2018 Cloudspeicher dezentrale Batteriespeicher 2018 Housing 2.0 Kompaktes Batteriekraftwerk 7
Technische Einsatzfelder für Batteriespeicher Primär- / Sekundärregelleistung Ramping reg. und konv. Erzeuger Engpassmanagement Spannungshaltung / USV Peak Shaving / Bilanzkreisausgleich Schwarzstart- /Netzaufbaufähigkeit 8
Strompreis Uhrzeit Fahrplan Verbrauch Uhrzeit Erzeugung Einsatzfelder Energiehandel - Trading Direktvermarktung Vermarktung von Strom aus erneuerbaren Energien über die Börse Regelenergievermarktung Steuerung der Anlagen entsprechend ÜNB Aufruf 50 Hz Handelsoptionen Smart Grid Flexibilitätsvermarktung Steuerung von Erzeugern, Verbrauchern und Speichern in immer kleineren Einheiten Flexibilisierung der Anlagen zur Fahrplansteuerung entsprechend von Preissignalen Zusammenwachsen von Netz und Handel 9
Gebäudeschema Speicherkraftwerk 2.0 Gebäudeschema für 8-15 MWpr kompaktes Funktionsgebäude (skalierbar) Batteriehalle für 10-20 MWh Lithium-Ionen Batteriesysteme führender Hersteller AC/DC Leistungslektronik in abgeschirmter Bauweise (gem. BImSchG) MS-Umspannung, Mittelspannungsschaltanlage, Niederspannungshaupt- und unterverteilung, unterbrechungsfreie Stromversorgung MS-Netzübergabe, Anbindung Schutz- und Leittechnik Brandmelde- und bekämpfungssystem, Klimatechnik IT-Systembereich für Anlagensteuerung, Kommunikation und Aufzeichnung vorrangig entwickelt für PRL, möglich SRL, Schwarzstart, Trading 10
Alternative: Cloudspeicher Speicherkraftwerk in kleine Einheiten aufgeteilt Speicher in Betonstationen EVU Standard Vorhandene Stationsgrößen/-typen Vorteile in der Errichtung Vorhandene Planungs- und Genehmigungsprozesse Brandschutz einfacher als im Stahlcontainer Kostenvorteile durch Skalierung und Standardisierung Schnelle Projektumsetzung, Schrittweise Inbetriebnahme LI-ION SPEICHER 740-1100 kwh WECHSELRICHTER 625 kw Nennleistung 500 kw PQ-Leistung UMSPANNUNG 630 kva 10/15/20kV 400V 0,5 MW PRL- Batterie 11
Speicher in der Cloud Dezentrale Erzeugung - Dezentrale Batteriespeicher Mehrere kleine Speicher bilden einen Großspeicher- Pool für Bspw. PRL Einzelne Speicher können den Pool verlassen für lokale Anwendungen: USV, Engpassmanagement, Peak Shaving, Spannungshaltung, Ramping, Blindleistungsbereitstellung, (regionales) Trading, etc. Zentrale Steuerung und Anbindung an Netzbetreiber und Märkte mit eigenem Rechenzentrum möglich virtuelles Kraftwerk 12
Feierliche Inbetriebnahme WBS500 am 17.9.2018 Innovative Systemdienstleistungen durch Batterie-Speicher 13
Netzstabilisierung z.b. für Ladeinfrastruktur Geplante Ladepunkte passen nicht unbedingt mit der vorhandenen Netzinfrastruktur zusammen Durch Speicher und Erneuerbare kann auch bei rel. kleiner Anschlussleistung mit hoher Leistung (bis 350kW) geladen werden emobil bedingter Netzausbau wird vermieden und flexibel auf die Entwicklung im Mobilitätssektor reagiert 14
Projekt Kickstarter Schwarzstart + Netzaufbau Schwarzstart des KWK Schwerin Süd durch WEMAG Batteriespeicher - Aufbau Netzpfad - Energiebereitstellung für Kraftwerksstart - Betrieb Netzinsel aus BSKW und KWK - Test in 08/2017 15
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Tobias Struck Speicher und Projekte (XEP) Obotritenring 40 19053 Schwerin * Bilder sind zum Teil urheberrechtlich geschützt