Vorlage 1 Intelligentes systemübergreifendes Verbrauchs-, Erzeugungsund Speichersystem IVES IVES Kongress 100% Erneuerbare Energie Regionen 12.11.2014 Kassel Referentin: Dr. Doris Schmack
Seite 2 MicrobEnergy GmbH 20.11.2014 MicrobEnergy GmbH Ein Unternehmen der Viessmann Gruppe Viessmann Werke www.viessmann.de Gegründet: 1917 Sitz: Produkte: Allendorf (Eder) Komplettprogramm Heiz- und Klimatechnik Mitarbeiter: 9.600 Umsatz: 1,86 Mrd. Euro Anteil regenerativer > 25% (in 2008) Energien: Exportanteil: 55% International führender Hersteller von Heiztechnik-Systemen Ein Familienunternehmen in dritter Generation
MicrobEnergy GmbH Seite 3 20.11.2014 Gruppenfirmen seit 2006 Durch den Zukauf von Schlüsseltechnologien haben wir unsere technologische Basis erweitert sowie neue Märkte in den Bereichen Anlagengeschäft und Betriebsführung erschlossen.
MicrobEnergy GmbH Seite 4 20.11.2014 Viessmann Komplettangebot Systemintegrierte Lösungen mit aufeinander abgestimmten Komponenten für alle Energieträger und jeden Anwendungsbereich der Heiztechnik und Kraft-Wärme-Kopplung.
Seite 5 MicrobEnergy GmbH 20.11.2014 MicrobEnergy GmbH Gegründet: 2012 Ausgründung aus der Schmack Biogas GmbH als Tochterunternehmen der Viessmann-Gruppe Sitz: Dienstleistungen: Schwandorf (Bayern / Opf.) Forschung und Entwicklung, Analytik; Versuche Mitarbeiter: 10 Erfahrung, Kompetenz und fundiertes Wissen im Bereich der Biogastechnologie und Mikrobiologie. Entwickelt, produziert und vertreibt mikrobiologische und verfahrenstechnische Produkte. Erbringung von Dienstleistungen im Bereich Forschung und Entwicklung
Vorlage 6 Agenda Integriertes Verbrauchs-, Erzeugungs- und Speichersystem (IVES) 1. Wandel im Energiesystem 2. Wärmemarkt als Energiespeicher und Flexibilitätsoption 3. Steuerbare Integration FEE im Projekt IVES 4. Projektidee Hybrid-Wärmepumpe IVES
Kompetenzen Projekt IVES Seite 7 20.10.2013 Marktsteuerung Marktkonzept Die neue Marktrealität hat einen Paradigmenwechsel ausgelöst, der Technologie und Marktsteuerung disruptiv transformieren wird Markteigenschaften in der Vergangenheit und in Zukunft Vergangenheit Zentralisierte Erzeugung und Verteilung Zukunft Dezentrale Erzeugung / Micro Smart Grids Verbrauchsgesteuerte Erzeugung Erzeugungsgesteuerter Verbrauch Daten Daten Stabil effiziente Energieerzeugung mit Fokus auf Grundlastdeckung Standardisierte Prognosen des Energieverbrauchs Dynamisch flexible Energieerzeugung mit Fokus auf Regellast Komplexe Prognosen von Wind- und Solarenergieeinspeisung (Tagesfahrpläne) Speicherkapazitäten
Projekt IVES Seite 8 30.09.2014 Der Zuwachs bei den EE zur Stromerzeugung wird fluktuierend sein Wind und Sonne prägen die zukünftige Stromversorgung, jedoch nicht stetig verfügbar Witterungsbedingt wird Strom zeitweise sehr günstig, zeitweise aber auch sehr teuer sein Quelle: eex.com Es wird deutlich mehr Leistung installiert sein, als durchschnittliche Last benötig wird; deshalb wird hohe Flexibilität statt Grundlast benötigt PV - Grid-Parity ist erreicht. Ausbau setzt sich auch mit stark reduzierter Vergütung fort motiviert durch Reduzierung des Strombezugs Verhältnis von installierter Kraftwerksleistung zu maximaler Last: 2000 - Faktor 1,3 2010 - Faktor 2,4 2020 - Faktor 3,0
Vorlage 9 Agenda Integriertes Verbrauchs-, Erzeugungs- und Speichersystem (IVES) 1. Wandel im Energiesystem- Fluktuierend Erneuerbare Energien (FEE) nehmen weiter zu 2. Wärmemarkt als Energiespeicher und Flexibilitätsoption 3. Steuerbare Integration FEE im Projekt IVES 4. Projektidee Hybrid-Wärmepumpe IVES
Projekt IVES Seite 10 30.09.2014 Flexibilität wird wertvoll Mehr als genug Flexibilitätspotenziale vorhanden Quelle: BmWI, Ein Strommarkt für die Energiewende in Deutschland
Projekt IVES Seite 11 30.09.2014 Wärmemarkt als flexibler Lösungsanbieter Nutzungspotential Power to heat Stromnetz Nachfrageüberhang Strom ist teuer Nachfrage Angebot Stromerzeugung aus flexiblen Kraftwerken WP BHKW Wärme mit Gas Gasnetz
Projekt IVES Seite 12 30.09.2014 Wärmemarkt als flexibler Lösungsanbieter Nutzungspotential Power to heat Stromnetz Angebotsüberhang Überschussstrom günstig Nachfrage Angebot Strom zur Wärmerzeugung und -speicherung Wärme mit Strom WP BHKW vermiedenes Gas Gasnetz
Folie 13 Wärmemarkt als Lösungsanbieter Speicherpotential Power to heat Haushalte in Deutschland mit eigener ZentralWW-Heizung ca. 18 Mio. Theoretisch mögl. Heizstableistung pro Haushalt 10 kw Gesamt Leistung ca. 180 GW Kapazität pro Tag (nur Warmwasserbereitung = 10kwh/Haushalt und Tag) ca. 180 GWh/d Kapazität pro Jahr ca. 65 TWh/a Zum Vergleich: Am bisher ertragreichsten PV Tag in Deutschland (21.07.2013) betrug die PV Einspeisung 214 GWh
Vorlage 14 Agenda Integriertes Verbrauchs-, Erzeugungs- und Speichersystem (IVES) 1. Wandel im Energiesystem- Fluktuierend Erneuerbare Energien (FEE) nehmen weiter zu 2. Wärmemarkt als Energiespeicher und Flexibilitätsoption 3. Steuerbare Integration FEE im Projekt IVES 4. Projektidee Hybrid-Wärmepumpe IVES
Vorlage 15 Geplantes IVES-Anlagenportfolio Marktgebiet, Anlagentechnik Quelle: Studie C1 Conexus
Seite 16 Virtuelles Kraftwerk Die zukünftige Informations-Kommunikationstechnologie ist bidirektional monodirektional bidirektional 2012 2015 Beispiel Wärmepumpe: Aktuelle Steuerung durch Rundsteuersignal Beispiel Wärmepumpe: Zukünftig verbesserte Steuerung für flexiblere Betriebsweise nötig Steuerung: aus ein Steuerung: weniger mehr Leistung: 0% 100 % Leistung: 40 % 90 % Internet IVES ein/aus ein/aus Leitwarte Stromnetz Wärmepumpe Wärmepumpe Daten verarbeiten Leitwarte IVES Daten speichern Daten verarbeiten
Vorlage 17 Virtuelles Kraftwerk Preisprognosen Wetterprognosen Bedarfsprognosen IVES Kunde Bidirektionale Kommunikation!!!! Leitwarte IVES Daten verarbeiten Daten speichern Daten verarbeiten
Vorlage 18 Rollenmodell Vermarkter, Bündler Quelle: Studie C1 Conexus
Vorlage 19 Viessmann IVES-KW Umsetzung und Zeitschiene 2013 2014 2015 2017 2019 Arbeitspaket Integrierte Anlagen Machbarkeitsstudie IVES intern Test IVES Industrie u. Gewerbe Koop. mit Energiewirtschaft IVES Endkunde Test IVES Alle Geräte 10 St. 100 St. 1.000 St. 100.000 St. Leistung 0,x MW xx MW xx MW xxx MW
Vorlage 20 Agenda Integriertes Verbrauchs-, Erzeugungs- und Speichersystem (IVES) 1. Wandel im Energiesystem- Fluktuierend Erneuerbare Energien (FEE) nehmen weiter zu 2. Wärmemarkt als Energiespeicher und Flexibilitätsoption 3. Steuerbare Integration FEE im Projekt IVES 4. Bsp. Hybrid-Wärmepumpe IVES
Seite 21 Technische Daten
Folie 22 VITOCALDENS 222-F Automatische Bivalenzpunkt-Adaption (Beispiel Ökonomische Betriebsweise) Leistung in kw 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 GWG Betrieb Anteil GWG 26,9% Bivalentparalleler Betrieb Strompreis 19 Cent/kWh Anteil WP 73,1% -10-9 -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 JHA WP JHA GWG Heizbedarf Leistung WP 45 Spez. Wärmepreis (Gas) Spez. Wärmepreis (Strom) Monovalenter Betrieb T außen in C / kwh kwh*10 4 0,250 0,225 0,200 0,175 0,150 0,125 0,100 0,075 0,050 0,025 0,000
Seite 23 Problem: Derzeit spezielle Wärmepumpe-Tarife relativ teuer 25,4 ct/kwh >20 ct/kwh 26,4 ct/kwh
Seite 24 Anreize für Haushaltskunden: Reduzierung der jährlichen Energiekosten durch einen speziell gewährten Strom- und bzw. oder Gaspreis, Beispiel: Haushalt mit 20.000 kwh Wärmebedarf: Bezugskosten bei reinem Gas Bezug 20.000 kwh * 6 ct/kwh = 1.200 /a Beim Einsatz einer bivalenten Wärmepumpe belaufen sich die Gaskosten auf 4.000 kwh * 8 ct/kwh = 320 und Stromkosten in Höhe von (16.000 kwh / 4) * 22 ct/kwh = 880 in Summe ebenfalls 1.200
Seite 25 Anreize für Haushaltskunden: Reduzierung der jährlichen Energiekosten durch einen speziell gewährten Strom- und bzw. oder Gaspreis, Beispiel: Haushalt mit 20.000 kwh Wärmebedarf: Bezugskosten bei reinem Gas Bezug 20.000 kwh * 6 ct/kwh = 1.200 /a Beim Einsatz einer bivalenten Wärmepumpe belaufen sich die Gaskosten auf 4.000 kwh * 6 ct/kwh = 240 und Stromkosten in Höhe von (16.000 kwh / 4) * 18 ct/kwh = 720 in Summe nur 960
Vorlage 26 Primärenergieverbrauch DE im Haushalt nach Energieträger Sonstige Kohle 9% Fernwär 2% me 7% Mineralöl 23% Gas 39% Weiteres Potenzial Die Viessmann Gruppe entwickelt bereits eine Kombination aus Öl Brennwert und Wärmepumpen Gerät (Markteinführung Mitte 2015) Strom 20% Quelle Statista 2014 23% Mineralöl entspricht ca. 140 TWh
Seite 27 Ausblick EEG 3.0 Pressemitteilung Agora - dynamische EEG Umlage.
Vorlage 28