Post on 26-Oct-2019
Joachim Walter Transferstelle Bingen
FLEXIBLE KWK AUF DER BASIS VON BIOENERGIE, EE-METHAN ODER ÜBERGANGSWEISE ERDGAS Hypothese: Flexibilisierung von KWK hilft dem Klimaschutz und ist wirtschaftlich notwendig! Mainz, MUEEF, 05.04.2017
Transferstelle Bingen
› Gründung 1989 › Als Institut an der Technischen Hochschule Bingen (TH Bingen) › Integriert in die ITB gGmbH
› Themen: Regenerative Energiesysteme, Rationelle Energienutzung und Biogene Werkstoffe
Mitarbeiter › Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Oliver Türk
› Energiewirtschaft: Prof. Dr. Ralf Simon › Geschäftsführung TSB: Joachim Walter, Michael
Münch Die TSB heute: › 20 feste Mitarbeiter + 10 freie Mitarbeiter
(Studierende) › Bundesweite Projekte mit Schwerpunkt RLP › Etwa 120 abgeschlossene Energieprojekte pro Jahr › Fachtagungen zu unterschiedlichen Energiethemen mit ca. 1.200 Besuchern pro Jahr
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SP EnergyControl GmbH
Virtuelles Kraftwerk made in Rheinland-Pfalz
Betrieb und Weiterentwicklung von diversen virtuellen Kraft-werken in Deutschland Systembereitsteller
Aktuell gebündelte Leistung im Auftrag unserer Händler: über 450 MW in der MRL und der SRL in Deutschland und Österreich 4
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Prinzip der KWK mit Speicher
Strom
Gas • Biogas • EE-Methan • Erdgas
Wärme
Motor
Wärme
Wärmespeicher, Nah- oder Fernwärme
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Überblick KWKG 2017
Quelle: Vortrag Marcel Kraft; CLENS – 10.KWK-Tagung 2016, Bingen
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Märkte für flexible Erzeuger und Verbraucher im virtuellen Kraftwerk
Gesetzliche Vergütung Marktorientierte Fahrweise KWK-Anlagen (KWKG, EEG)
Systemdienstleistungen Regelenergie (ÜNB) Bilanzkreismanagement (Ausgleichsenergie)
Märkte für Flexibilitäten
Stromhandel (Direktvermarktung) Vermarktung Spotmarkt (Strombörse EEX)
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Stromwertigkeit Faktor 1: Zeitpunkt der Stromerzeugung
Erfolgt Stromeinspeisung verstärkt in Zeiten (relativ) hoher Börsenpreise, können Mehrerlöse (z. B. gegenüber dem üblichen Preis) generiert werden.
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Stromwertigkeit Faktor 1: Zeitpunkt der Stromerzeugung
Zeitlich ungünstige Einspeisung kann aber zu „minderwertigem Einspeiseprofil“ führen (Direktvermarktungserlös < üblicher Preis)
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Stromwertigkeit Faktor 2: Prognostizierbarkeit
• Direktvermarkter verkaufen Strom i.d.R. Day-Ahead • Um Fahrplan erstellen und veräußern zu können, muss die KWK-
Stromerzeugung bereits am Vortag geplant / prognostiziert werden • Wird Fahrplan nicht eingehalten, werden Abweichungen über
Ausgleichsenergie glattgestellt • Preise für Ausgleichsenergie sind sehr volatil (häufig auch negativ) und
nicht planbar • Beispiel: Anlage erzeugt abweichend vom Fahrplan zu viel Strom,
Ausgleichsenergiepreis ist negativ: Für erzeugten Strom muss Geld gezahlt werden.
• Aber auch umgekehrt denkbar: Für abweichend vom Fahrplan nicht er-zeugten Strom wird Geld gezahlt.
Prognostizierbarkeit minimiert Ausgleichsenergierisiken (Direktvermarkter werden diese immer einpreisen) 10
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Simulationsmodell für Flexibilitätsmärkte
Ausgangsbasis • Wärmelastgang möglichst im 15min- oder 60min-Takt • BHKW - Kenndaten
Modellansatz • Marktoptimierte Fahrplanberechnung zur Maximierung der Rendite • Dynamische Speicherberechnung • Bestimmung der Grenzkosten • Förderung nach KWKG 2016 • Perfekte Gesamtwärmeprognose für morgen
Märkte • KWK Index • Spotmärkte (IntraDay, DayAhead) aus der Vergangenheit und der Zukunft • Regelenergiemärkte (SRL, MRL)
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Ergebnisse der IntraDay Direktvermarktung erweitert um die Sekundärregelleistung
Pauschal durch Minderungsfaktor berücksichtigt: Potenzial der gleichzeitigen Vermarktung von SRL und IntraDay direkt von der Pro- gnosegüte abhängig.
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Entwicklung der Spotmärkte (Day-Ahead) 1/2
• Extrema nehmen zu • Mittelwert eher leicht
fallend
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Entwicklung der Spotmärkte (DayAhead) 2/2
Bedingt durch den Merit Order Effekt der fluktuierenden Stromerzeuger und der Prognostizierbarkeit der Einspeisung durch die fluktuierenden Stromerzeuger wird der Anteil der Extrempreise im Spotmarkt zunehmen.
Quelle: Consentec in ZfK 10/2013 Oktober 2013
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Zusammenfassung und Fazit • Direktvermarktung allgemein:
– Für Bestandsanlagen ausschließlich Chance (freiwillig), für Neuanlagen ab 100 kW sowohl Chance als auch Anforderung
– Maßgeblich für Erlös sind Zeitpunkt und Prognostizierbarkeit der Stromer-zeugung Integration in ein virtuelles Kraftwerk sinnvoll
• Regelenergie – Negative RE: Preise niedrig, Entwicklung ungewiss – Positive RE: preislich weiterhin interessant (v.a. SRL)
• Strompreisoptimierter Betrieb: – Wenn umsetzbar, bereits heute Erlössteigerung möglich – Ausbau EE und politischer Rahmen bedeuten zukünftig steigenden Wert der
Flexibilität (zunehmende Preis-Spreads) – Empfehlung: „Flex-Investitionen“ (z. B. Wärmespeicher) prüfen: CO2-
Einsparung möglich
• Infrastruktur Erdgasnetz – Erneuerungszyklen von ca. 30 Jahren – Erneuerbare Gase verbessern Klimaschutzwirkung der KWK
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Kontakt
Dipl. Ing. (FH) Joachim Walter (06721) 98 424-0
walter@tsb-energie.de
Transferstelle Bingen Berlinstraße 107a
55411 Bingen
www.tsb-energie.de
Mit Energie für Effizienz und Umwelt www.tsb-energie.de
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
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Möglichkeiten der Flexibilitätsbereitstellung
Positiver Leistungshub (Unterspeisung)
Negativer Leistungshub (Überspeisung)
Stromerzeuger: Leistung erhöhen, einschalten
Stromerzeuger: Leistung senken,
Abschalten
Stromverbraucher: Leistung senken, abschalten
Stromverbraucher: Leistung erhöhen,
einschalten