Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Bewertung des Einsatzpotentials eines assetbezogenen Virtuellen Kraftwerks Björn wisdorf, Sebastian Stepanescu Workshop zur Dezentralen Netzstützung Energieforschungszentrum oslar TU Clausthal, 23.10.2009
Konzept und Motivation des VK-Einsatzes Konzept des VK-Einsatzes Regelung der DEA-Einspeisung Peak-Shaving Ziel des VK-Einsatzes Vermeidung / Verzögerung des Netzausbaus eringere Dimensionierung von Betriebsmitteln Einsparung von Betriebsmitteln Einsparung von Kuppelleistung Nutzen des VK-Einsatzes Verzögern von Investitionen Vermeiden von Investitionen 110 kv 10 kv 10 kv 0,4 kv 2
Struktur des Virtuellen Kraftwerks Definition des Virtuellen Kraftwerks (VK) Elektrisches Netz Thermisches Netz IT-Netzwerk Koordination Netz DEA 1 DEA n+1 therm. Netz 1 Speicher 1 Last 1 DEA 2 DEA n+2 therm. Netz 2 Speicher 2 Last 2 DEA n DEA m therm. Netz u Speicher v Last w Konfiguration des betrachteten VK DEA mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Stetiger Zuwachs der installierten DEA-Leistung VDE-Studie: Weitere 4 W bis 2020 3
Modellierung der µkwk-systeme Struktur der µkwk-modelle VDI 4655 + Elektrisches Netz Merkmale des µkwk-modells zur Simulation Thermische Last gemäß VDI 4655 VDI 4655: Referenzlastprofile von Ein- und Mehrfamilienhäusern für den Einsatz von KWK-Anlagen Wärmegeführtes Systemverhalten Hysteresen-Regelung Variation der Temperatur des thermischen Speichers 4
5 Verfahren der Dynamischen Kategorisierung µkwk-anlagen im elektrischen Verteilungsnetz Kategorisierung der µkwk-anlagen nach Temperatur des Speichers VK-Einspeisung beginnend mit Kategorien der geringsten Temperatur Maximierung der Dauer der unterbrechungsfreien Einspeisung Kontrolliertes Ansteigen der VK-Einspeisung 110 kv 10-kV-Netz 0,4-kV-Netze Temperatur c c c Kategorie
Einfluss des VK-Betriebs auf µkwk-anlagen Temperatur des thermischen Speichers unterbrechungsfreie Einspeisung bei VK-Betrieb Definition von zwei weiteren Temperaturwerten für VK-Betrieb Maximierung der Dauer der unterbrechungsfreien Einspeisung der DEA 6
Einsparung von Kuppelleistung Wirkleistung [kw] Wirkleistung [MW] Blindleistung [Mvar] Wirk- und Blindleistung eines 110/10-kV-Transformators P ohne VK P mit VK Q ohne VK Q mit VK Zeit [h] Einspeisung der µkwk-anlagen (10-kV-Strang) Zeit [h] Einspeisung ohne VK Einspeisung mit VK 7
Vorläufige Ergebnisse der VK-Netzstudie Einfluss auf Leistungsflüsse und Netzplanung eringere Dimensionierung von 10-kV-Kabeln möglich, geringer wirtschaftlicher Nutzen Verzögerung von Netzausbaumaßnahmen bei 10-kV-Kabeln und 110/10-kV-Transformatoren möglich Wirtschaftlicher Nutzen muss mit IKT-Kosten und finanziellen Anreizen für DEA-Betreiber zur Teilnahme am VKW bilanziert werden Assetbezogenes VKW nur wirtschaftlich, wenn netztechnischer Nutzen durch wenige große DEA erreicht wird (Prüfung im Einzelfall erforderlich) Hinweis auf Veröffentlichung Rehtanz, C.; Laskowski, M; wisdorf, B.: Einsatzpotential eines assetbezogenen Virtuellen Kraftwerks, VDE ET-Kongress 2009 Intelligente Netze, Düsseldorf, 27.-28.10.2009 8
Ende der Präsentation Ende der Präsentation Danke für ihre Aufmerksamkeit Dipl.-Ing. Björn wisdorf Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Emil-Figge-Str. 70 44227 Dortmund Tel.: 0231 / 755-4334 Fax: 0231 / 755-2694 Mail: bjoern.gwisdorf@tu-dortmund.de Dipl.-Ing. Sebastian Stepanescu Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft Emil-Figge-Str. 70 44227 Dortmund Tel.: 0231 / 755-4334 Fax: 0231 / 755-2694 Mail: sebastian.stepanescu@tu-dortmund.de 9