Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung! oder Wer stellt eigentlich den Marktplatz? Dr. Erik Landeck, Vattenfall Europe Distribution Berlin GmbH Vattenfall Europe Distribution Hamburg GmbH smart renewables 2011 BDEW-Leitveranstaltung zu den Erneuerbaren Energien
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 2 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
Anteil regenerativer Energien an der Elektrizitätsversorgung steigt kontinuierlich und in den nächsten Jahren beschleunigt - an! Anteil in % am Stromverbrauch Quelle: BDEW 3 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
Mittelfristprognose der Übertragungsnetzbetreiber: volatile und ungesteuerte Erzeugung überschreitet deutlich die Last! 200.000 150.000 GWh 100.000 50.000 gut: energetischer Zielwert von über 30% scheint erreichtbar! 0 100.000 75.000 50.000 25.000 2011 2012 2013 2014 2015 MW aber Konsequenz: installierte Leistung überschreitet Last erheblich! 0 2011 2012 2013 2014 2015 Wasser Gase Biomasse Geoth. Wind onshore Wind offshore Solar 4 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011 Quelle: EEG Mittelfristprognose, www.eeg-kwk.net
Auch der nationale Aktionsplan für erneuerbare Energien bestätigt den Leistungszuwachs! 120 100 80 60 40 20 0 GW 2010 2015 2020 Wasserkraft Gase Biomasse Geothermie Wind onshore Windoffshore Photovoltaik kurzfristige Veränderung des Kraftwerksparks volatile Erzeugung ungesteuerte Erzeugung zeitgleiche Herausforderung durch dezentrale Erzeugung mit Kraftwärme-Kopplung wärmegeführt (häufig) ungesteuert komplexe Integration der erneuerbaren Energien Netzanschluss Systemintegration Quelle: Aktionsplan der Bundesregierung 5 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 6 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
Die Integration der erneuerbaren Energien erfordert nicht nur den eigentlichen Netzanschluss, sondern auch den NETZAUSBAU Leitungsausbau im Übertragungsnetz, um die Erzeugungsschwerpunkte im Norden mit den Lastschwerpunkten im Süden zu verbinden Netzausbau im Verteilungsnetz, um Stromabtransport in vorgelagerte Ebenen zu gewährleisten Finanzierungsbelastung für betroffene Netzbetreiber wie deren Kunden Quelle: BDEW 7 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
und die Anpassung der übrigen Erzeugungsanlagen Rückgang Niedrigere Auslastungen konventioneller Kraftwerke gleichzeitig höherer Regelleistungsbedarf netzstützende Kraftwerke im MUSS-Betrieb erforderlich Quelle: BDEW 8 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
und die Balancierung des Last-Erzeugungs-Systems. Volatile und ungesteuerte Erzeugung übersteigt (lokale) Last Überregionaler Ausgleich nur bei verfügbarer Transportkapazität möglich Erzeugung Last Physikalisch ist unmittelbarer Ausgleich unbedingt erforderlich aber Einsatz von Speichern möglich Last- und Erzeugungsmanagement unabdingbar auch auf lokaler Ebene! 9 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011
SMART GRID ist die Lösung! 10 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Januar 2011: Joint Research Center berichtet europaweite Aktivitäten zum Smart Grid und unterschiedliche Schwerpunkte! analysierte Projekte: 192 Summe Projektbudget: 4 Mrd. davon Deutschland: 70 Mio. davon Dänemark: 1000 Mio. 11 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Smart Grid in Dänemark: Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge sind die wesentlichen gesteuerten Lasten! Quelle: Smart Grid Report von Energinet.dk und Danish Energy Association 12 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Dänemark: Smart Grids machen Energieversorgung nicht billiger aber die Kostensteigerungen wären ohne Smart Grids höher. Quelle: Smart Grid Report von Energinet.dk und Danish Energy Association 13 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 14 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Heutige Steuerungs- und Beobachtungsmöglichkeiten der Netzführung erlauben heute sicheren Netzbetrieb in den Verteilungsnetzen! Steuerung 110-kV-Netz 10-kV-Netz 0,4-kV-Netz Lasten/ Erzeugung Verteilungsnetzwarte in Hamburg Beobachtung/Monitoring 110-kV-Netz 10-kV-Netz 0,4-kV-Netz Lasten/ Erzeugung 15 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Die Steuerungsmöglichkeiten des Smart Grid entwickeln sich erst noch aber gehört auch der Kühlschrank dazu? Und wer steuert eigentlich? Jahresverbrauch Kühlschrank in kwh Potential durch Steuerung vorhanden? Steuert der intelligente Zähler wirklich Verbraucher? Oder ist seine eigentliche Aufgabe nicht doch das intelligente Zählen des Verbrauchs? 16 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Der Zugriff auf die relevanten steuerbaren Lasten bzw. Einspeisungen ist nicht standardisiert und erfolgt durch unterschiedliche Stakeholder! Vereinfachter Energieverbrauch Einfamilienhaus (kwh) relevante steuerbare Lasten bzw. Erzeugung Elektro-Fahrzeug Wärmepumpe Elektroheizung Klimaanlage BHKW 26.000 Elektroauto 3.000 Strom 3.000 Warmwasser 3.000 Heizen 17.000 Potential vorhanden? Steuerung durch Netzbetreiber, Netznutzer, Strom/Wärme-Vertrieb, Anlagenbetreiber, Mieter, Vermieter, Fahrer, 17 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 17
Wi La Gesteuertes Laden für Elektrofahrzeuge verbindet Klimaschutz und Automobilität Viel Wind Geringe Netzlast Netz- & Lastmanagement Wenig Wind Hohe Netzlast Hohe Netzlast 2.000 0 50 0 Wind-tovehicle (W2V) W2V Windenergieei V2G Vehicle-to- Grid (V2G) LLM Lokales Last Management (LLM) 18 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011 Confidentiality -
Windenergieeinspeisung in MW Last der Autostromboxen in kw Mechanismus des gesteuerten Ladens funktioniert schon heute! Vergleich Windenergieeinspeisung und Ladelast (02.07.2010 bis 03.07.2010) Grünes Zeitfenster mit hoher Korrelation 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 35 30 25 20 15 10 5 0 Windenergieeinspeisung Last der ASB 19 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 2011 Confidentiality - Basis: Einspeisung der Windenergie in der Regelzone 50 Hertz Transmission
Die rechtlichen und regulatorischen Voraussetzungen für die Steuerung von Lasten müssen angepasst werden! Steuerbarkeit! Beobachtbarkeit! Verlagerungs- Kommunikationseinrichtung! potential! Anreize für Kunden! Intelligente Zähler! Variable Preise! variable Netzentgelte? Regelgröße? Steuerungshierarchie? Steuergerät! Wirkung!! 20 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 21 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Der Verteilungsnetzbetreiber muss die Rolle des ENABLER bei der Entwicklung von intelligenten Netzen ( Smart Grid ) einnehmen! Marktrollen für intelligente Netze Netznutzer sind Hauptakteure Netzbetreiber sind ENABLER Wesentliche Funktionen des ENABLER Bereitsstellen energiewirtschaftlicher Daten Sicherstellen einer ausreichenden Durchdringung mit intelligenten Messgeräten Aufbau und Betrieb von Steuerungsfunktion für Lasten und Erzeuger Pilotprojekte des Netzbetreibers als Katalysator für wettbewerbliche Smart Grid Produkte 22 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 23 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Netzausbau erfolgt durch Übertragungsnetz- und Verteilungsnetzbetreiber aber wer sorgt sich um die Smart Grids? Verpflichtung liegt beim regulierten Übertragungsnetzbetreiber Verpflichtung liegt beim regulierten Verteilungsnetzbetreiber Verpflichtung liegt bei Bilanzkreisverantwortlichen oder Erzeuger, oder Netzausbau und Netzanschluss bzw. Engpassmanagement Bau von Speichern Flexiblerer Kraftwerkspark Demand Side Management Ausgleich von Erzeugung und Last 24 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Netzausbau erfolgt durch Übertragungsnetz- und Verteilungsnetzbetreiber aber wer sorgt sich um die Smart Grids? Verpflichtung liegt beim regulierten Übertragungsnetzbetreiber Verpflichtung liegt beim regulierten Verteilungsnetzbetreiber Verpflichtung liegt bei Bilanzkreisverantwortlichen oder Erzeuger, oder Netzausbau und Netzanschluss bzw. Engpassmanagement Bau von Speichern Flexiblerer Kraftwerkspark Demand Side Smart Grid Reichen die gesetzlichen Rahmenbedingungen schon für die Entwicklung von Smart Grids aus?! Anreize oder verpflichtende Vorgaben notwendig? Management Ausgleich von Erzeugung und Last 25 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Agenda Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Integration der erneuerbaren Energien durch Smart Grids Steuerungsmöglichkeiten der Verteilungsnetzbetreiber was geht schon heute, was erst morgen?! Der Verteilungsnetzbetreiber als ENABLER für Smart Grids. Handlungsoptionen für Netzbetreiber Zusammenfassung ( smart grids need smart regulation ) 26 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Handlungsbedarf Ohne angemessene und investitionsfördernde regulatorische Rahmenbedingungen sind Smart Grids nicht realisierbar. Die Verteilnetzbetreiber benötigen ein klares rechtliches Mandat für eine geeignete Smart Meter Durchdringung und den Betrieb von Smart Metern. Die dabei entstehenden Kosten für den Zähler und dessen Installation sind vollständig anzuerkennen. Die technischen Rahmenbedingungen für Zähler, Steuerung sowie für die Kommunikationseinrichtungen müssen definiert werden. Die Rollen und Verantwortlichkeiten im Smart Grid müssen definiert und vergeben werden. Anreize für Innovationen sowie für Forschungs&Entwicklungs-Aktivitäten sind erforderlich. 27 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Erik Landeck Geschäftsführer Vattenfall Europe Distribution Berlin GmbH Puschkinallee 52 12435 Berlin Tel. +49 3049202-8400 erik.landeck@vattenfall.de www.vattenfall.de\distribution 28 Dr. Erik Landeck - Möglichkeiten und Grenzen der Laststeuerung - BDEW Leitveranstaltung: smart renewables 28