Netzentlastung durch Speicher und Photovoltaik 1. Speichertagung Rheinland-Pfalz Dipl.-Ing. Christian Synwoldt 28. Februar 2013 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)
Referent Christian Synwoldt Dozent IfaS Umwelt-Campus Birkenfeld, FH-Trier Freier Mitarbeiter Autor Mehr als Sonne, Wind und Wasser Alles über Strom Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 2
Strommix in Deutschland Zahlen: EEX Grafik: IfaS Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 3
Strommix in Deutschland Zahlen: EEX Grafik: IfaS Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 4
Strommix in Deutschland Zahlen: EEX Grafik: IfaS Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 5
Strommix in Deutschland Zahlen: EEX Grafik: IfaS Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 6
Photovoltaik-Anlagen im Deutschen Netz 65 % Zahlen: energymap.info, Stand 7.10.2012; Grafik: IfaS Datenqualität! Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 7
Photovoltaik-Anlagen im Deutschen Netz 69 % Zahlen: energymap.info, Stand 7.10.2012; Grafik: IfaS Datenqualität! Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 8
Einspeisung und Eigenbedarf Solarmodul Stromnetz Wechselrichter = kwh Strombezugszähler Solarzähler Einspeisezähler kwh kwh Haushalt, Verbraucher Bilder: Bosch Hausgeräte Grafik: IfaS Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 9
Einspeisung und Eigenbedarf Großes Verbraucherinteresse 70 % der Käufer von Kleinanlagen (10 kw p ) Investitionshöhe bislang Hindernis aber macht das auch Sinn? Quelle: FHG-ISE, BSW, 2013 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 10
Speicher und Netzmanagement Vermeiden von Einspeisespitzen 100.000 Speicher, netzoptimierter Betrieb Senken der Einspeisespitze um 50-74% Quelle: FHG-ISE, BSW, 2013 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 11
Speicher und Netzmanagement Rückspeisung in Abendstunden Vermeidung der Spitzenlast in den Abendstunden Vergleichmäßigen der Residuallast Reduzieren des Bedarfs an Kaltreserve Systemdienstleistungen Spannungshaltung Blindleistung Frequenzhaltung Regelleistung pos./neg. Erzeugungsmanagement Schwarzstart Inselfähigkeit Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 12
Speicher auf Netzebene FHG Kappen der Einspeisespitze 20-40% Generatorleistung Batteriekapazität Vermeiden von Abregelung der PV-Einspeisung IBC, Stadtwerke Neustadt Speicher auf Ortsnetzebene Neustadt-Fechheim (Bayern) 200 kwh Entlastung des Niederspannungsnetzes, Ortnetztransformators Steuerung über Schwellwert der Einspeiseleistung Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 13
Anreiz zum Einsatz von Speichern Quelle: photovoltaik 10/2012 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 14
Autarkiegrad Sichtweise I Wie viel vom Strombedarf kann selber erzeugt werden? Quelle: photovoltaik 10/2012 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 15
Eigenverbrauchsanteil am PV-Strom Sichtweise II Wie viel vom selber erzeugten Strom kann selber verbraucht werden? Quelle: photovoltaik 10/2012 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 16
Zusammenhänge gewollt oder zufällig? Weil die Einnahmen aus dem Emissionshandel fehlen, liegt das Förderprogramm für Batteriespeichersysteme für Photovoltaik-Anlagen derzeit auf Eis. Photovoltaik, 21.2.2013 Quelle: http://www.photovoltaik.eu Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 17
Stromerzeugung strukturelle Änderung zentrale Stromerzeugung nach Fahrplan zunehmend dezentrale, fluktuierende Stromerzeugung Netze Steuerung statt Leitungen regenerative Einspeisung Vorrang ja 100% Einspeisung fraglich Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 18
Regenerative Stromerzeugung Paradigmenwechsel all you can feed-in Vorhalten von Reserveleistung negative Last Kraftwerksbetrieb ( Flächenkraftwerk ) Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 19
Regenerative Stromerzeugung Paradigmenwechsel technisch möglich, aber kein rechtlicher Rahmen Stromabnahme durch Verteilnetzbetreiber Netzstabilität / SDL durch Übertragungsnetzbetreiber Eintrittsbarriere in Markt für Regelenergie keine Berücksichtigung der Regelgeschwindigkeit Netzanschlussbedingungen Verhalten bei Netzstörungen Beispiel: 50,2 Hz-Problem mangelnde Standardisierung für Netzmanagement auf Verteilnetzebene ca. 1.000 Verteilnetzbetreiber lange Investitionszyklen Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 20
Regenerative Erzeugung Flächenkraftwerk derzeit noch kein Geschäftsmodell Auswirkungen auf Börsenstrompreis heutige Verbrauchs- und Kraftwerksstruktur: geringere Strompreissenkungen durch Merit-Order-Effekt (wegen Einsatz von Batteriespeichern) kann sich künftig ändern! Auswirkungen auf EEG-Umlage erhöhter Eigenverbrauch reduziert vergütungsfähige Strommenge aus PV-Anlagen Differenzkosten sinken, da Batterieladung zu Zeiten hohem solaren Energieangebots = Niedrigpreisphase an EEX-Spot Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 21
Netzbetrieb Flächenkraftwerk regenerative Erzeuger erbringen Systemdienstleistungen Beitrag (auch) auf Verteilnetzebene Spannungshaltung Blindleistung Frequenzhaltung Regelleistung (durch Speicher!) Erzeugungsmanagement Redispatch von Erzeugern Schwarzstart Inselfähigkeit Abstimmung zwischen Übertragungsnetz- und Verteilnetzbetreibern Forschungs- und Entwicklungsbedarf stat./dyn. Netzstabilität bei geringer Kurzschlussleistung Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 22
Zusammenfassung Dezentrale Speicher helfen Netzengpässe vermeiden Haupthindernis auf dem Weg zu 100% regenerativer Versorgung Vermeidung von Einspeisespitzen erlaubt weiteren PV-Zubau - 40% Netzspitze +66% PV-Zubau Quelle: FHG-ISE, BSW, 2013 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 23
Saisonaler Ausgleich Biomasse / Biogas ist sind inhärente Speicher und für die Grundlast zu wertvoll. Der vorrangige Winterbetrieb begünstigt Kraft- Wärme-Kopplung. Zahlen: energymap.info Basis: Energiemix Anfang 2012 Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 24
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Christian Synwoldt c.synwoldt@umwelt-campus.de Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) http://www.stoffstrom.org Potenziale erkennen! Prozesse optimieren! Mehrwert schaffen! 2013 Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) 25