Herausforderung Energiespeicher aus Sicht eines Netzbetreibers Veranstaltung Speicherforum Mainfranken 2013 IHK Würzburg-Schweinfurt am 11.06.2013 Klaus-D. Kohnle I Haugerring 6 I 97070 Würzburg
der Netzbetreiber in und um Würzburg 100 %-Tochterunternehmen der Stadtwerke Würzburg AG Wir sorgen für Licht, Wärme, Leben 2
Was heißt Energiewende? Energiekonzept der Bundesregierung (Auszug) bis 2020 bis 2050 Reduzierung Treibhausgase gegenüber 1990-40 % - 80 % Reduktion Primärenergieverbrauch gegenüber 2008-20 % - 50 % Senkung Stromverbrauch gegenüber 2008-10 % - 25 % Anteil Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien 35 % 80 % 3
Worüber reden wir? Aktuelle Verbrauchswerte in Deutschland Strombedarf Strom-Erzeugungskapazität Erdgasbedarf ca. 600 Mrd. kwh/a ca. 90.000 MW ca. 900 Mrd. kwh/a 4
Nutzung der Windenergie 2011 Quelle: BDEW 5
Deutsches Höchstspannungsnetz 6
Nutzung der Photovoltaik 2011 Quelle: BDEW 7
Installierte Leistung der EEG-Anlagen bis 2017 Quelle: BDEW 8
Installierte Leistung der EEG-Anlagen bis 2017 Erzeugungsleistung erreicht bereits 2014 rd. 100% der Leistung der konventionellen Kraftwerke! Quelle: BDEW 9
EEG-Stromerzeugung bis 2017 Quelle: BDEW 10
EEG-Stromerzeugung bis 2017 Gesamterzeugungsmenge erreicht bis 2014 nur rd. 25% des Bedarfs! Quelle: BDEW 11
Was passiert im Haushalt? Verbrauch 4.500 kwh/a Elektroherd Elektroherd Kaffeemaschine, Toaster Kaffeemaschine Waschmaschine Computer Kühlschrank 12
Was passiert im Haushalt? Durchschnittlicher Verbrauch eines Einfamilienhauses Durchschnittlicher Erzeugung einer Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 5 kwp 4000-4700 kwh/a 4500-5000 kwh/a Verbrauchte Menge = Erzeugte Menge alles in Ordnung?!? 13
Was passiert im Haushalt? Verbrauch 4.500 kwh/a Erzeugung 4.500 kwh/a Elektroherd Elektroherd Kaffeemaschine, Toaster Kaffeemaschine Waschmaschine Computer Kühlschrank 14
Was passiert im Haushalt? Durchschnittlicher Verbrauch eines Einfamilienhauses Durchschnittlicher Erzeugung einer Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 5 kwp 4000-4700 kwh/a 4500-5000 kwh/a Verbrauchte Menge = Erzeugte Menge alles in Ordnung? NEIN!! Zeitpunkt der Verbrauches Zeitpunkt der Erzeugung Netz muss es richten 15
Was heißt das für das Netz Klassische Netzstruktur Umspannwerk Trafostationen Tennet MFN Grenze zwischen Übertragungs- und Verteilnetz Aussiedlerhof Industrie Haushalte/ Gewerbe Hohe Übertragungskapazität Energiefluss niedrige Übertragungskapazität 16
Was heißt das für das Netz Energiewende mit stochastischem Bau von Erzeugungsanlagen Netzbetreiber Industrie Haushalte/ Gewerbe Aussiedlerhof 17
Was heißt das für das Netz Stochastischer Bau von Erzeugungsanlagen Hohe Übertragungskapazität Aussiedlerhof Hohe Übertragungskapazität Energieflüsse beherrschenhaushalte/ Industrie Gewerbe Netzausbau erforderlich! 18
Was heißt das für das Netz Erzeugung und Bedarf muss zukünftig aufeinander abgestimmt werden Zus. Kommunikationslinien Netzbetreiber Industrie Haushalte/ Gewerbe Aussiedlerhof 19
Was heißt das für das Netz Kommunikationsnetze Aufbauen Zus. Kommunikationslinien Hohe Übertragungskapazität Netzbetreiber Hohe Übertragungskapazität Energieflüsse beherrschen Aussiedlerhof Haushalte/ Industrie Gewerbe Netzstabilität sichern Datenflüsse beherrschen Aufbau Smart Metering, Kommunikationsnetze 20
Solar- und Windproduktion (Onshore) Quelle: D. Fischer, ARGE Bamberg 2013 21
Windproduktion Offshore Quelle: D. Fischer, ARGE Bamberg 2013 22
Eingriffsstunden Netzstabilität nach 13 EnWG netz- und marktbezogen Notmaßnahmen Quelle: BMWi Speicherstudie 23
Negative Preise sind möglich Quelle: eex 24
Stromaustausch 25
Speicher Quelle: BMWi Speicherstudie Prinzip der konventionellen Speicherbewirtschaftung 26
Speicher Quelle: BMWi Speicherstudie Prinzip der netzoptimierten Speicherbewirtschaftung 27
Kommunikationsteilnehmer bei dezentralen Speichern Quelle: efzn 28
Einordnung relevanter Speichertechnologien 29
der Netzbetreiber in und um Würzburg Wir sorgen für Licht, Wärme, Leben 30
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Haugerring 6 97070 Würzburg Tel.: 0931 36 31 31 Fax: 0931 36 11 89 www.mainfrankennetze.de info@mainfrankennetze.de 31
Speicher Quelle: J. Brendli, Thüga, 2013 32
Worüber reden wir? Quelle: Volkswagen AG 33
Was heißt das für das Netz Erzeugung kann nicht gesteuert werden Netzbetreiber Industrie Haushalte/ Gewerbe Aussiedlerhof 34
Was heißt das für das Netz Netzstabilität sichern Hohe Übertragungskapazität Netzbetreiber Energieflüsse beherrschen Energiefluss Industrie Netzstabilität sichern Haushalte/ Gewerbe Hohe Übertragungskapazität Aussiedlerhof Messtechnik, Netzregelung ausbauen! 35