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100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen – ist das möglich?

Ein Erfahrungsbericht der Stadtwerke Wolfhagen.

Martin Rühl

Stadtwerke Wolfhagen GmbH

Kassel, 05. Februar 2015

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• Versorgung von 13.500 Wolfhager Bürgern mit Strom, Wasser

und Gas an 6.500 Abnahmestellen

• Versorgung von ca. 4.500 Fremdnetzkunden

mit Strom und teilweise Gas

Neu:

• Stromerzeugung aus eigenen lokalen EE-Kraftwerken

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• Kommunales Versorgungsunternehmen in Nordhessen

• 75% im Besitz der Stadt Wolfhagen +

25% im Besitz der BürgerEnergieGenossenschaft

Wolfhagen eG

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MEILENSTEINE DES WOLFHAGER ENERGIEWEGS

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2003 Entscheidung der Stadtverordneten zum Netzrückkauf

2006 Übernahme der Stromnetze für 11 Stadtteile vom Regionalversorger

2013 Gewinnung einer weiteren Konzession in einer Nachbargemeinde

Netzrückkauf

- Stadtteile Wolfhagens

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Gewinn Wettbewerb des BMBF

„Energieeffiziente Stadt“

Entwicklung eines

Demand-Side-Management-Systems

Projekt-

Partner:

6

Stavo-Beschluss aus 2008

= bis 2015 Stromversorgung aus 100 % EE

Strom-Eigenerzeugung ?

JA !

Eigene

erneuerbare-

Kraftwerke

vor Ort ?

Beteiligung an

konventionellen

Stadtwerke-

Kraftwerken ?

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Stavo-Beschluss aus 2008 - Umsetzung

Strom-Eigenerzeugung ?

JA !

Eigene

erneuerbare-Kraftwerke

vor Ort ?

Beteiligung an

konventionellen

Stadtwerke-Kraftwerken ?

Überlegungen

- kleiner Anteil

- weit weg / zentral

- Eigenständig,

selbstbestimmt

- Vor-Ort / dezentral

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Betätigungsfelder nach der Liberalisierung

Status 2005

Vertrieb Netz Erzeugung

6.500

eigene Kunden

4.500

Abnahmestellen

1 BHKW

mit 1,5% Beitrag zur

Stromversorgung

9

Betätigungsfelder - Status 2015

Vertrieb Netz Erzeugung

+

4.500

Kunden im

Fremdnetz

+

2.500

Abnahmestellen

im Fremdnetz

+ 1 Solarpark,

1 Windpark,

EE-Bürger

Anlagen

= Eigenversorgun

g 100% p.a.

6.500

eigene Kunden

4.500

Abnahmestellen

1 BHKW

mit 1,5%

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WOLFHAGER

EE-KRAFTWERKE

11

PV-Park - Leistungszahlen

Erzeugter Sonnenstrom

in unserer Solaranlage

in kWh

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Technische Daten zum PV-Park

• Eigentümer: ½ Stadtwerke Wolfhagen + ½ BLG-Project

• Errichtung: an Bahntrasse

• Anschlussleistung: 5.000 kWp

• Module: 42.000 Stück (Viessmann)

• Wechselrichter: 212 Stück (SMA)

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Windpark auf dem Rödeser Berg- Neuigkeiten und Leistungszahlen

• Ende 2014 ans Netz

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4 Mühlen von Enercon, Typ E-101

Windkraftanlage:

Rotordurchmesser 101 m

Nabenhöhe 135 m

Flächenverbrauch Fundament 12 m

Fußballfeld:

105 m lang

68 m breit15

4 Mühlen von Enercon, Typ E-101

Leistung je Anlage 3 MW

Stromerzeugung gesamt ca. 28 Mio. kWh/a

Strombedarf von ca. 9.000 Drei-Personen-Haushalten

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ZEITGLEICHE STROMBEDARFSDECKUNG AUS LOKALEN ERNEUERBAREN ENERGIEN

Herausforderungen

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Entwicklung der EE-Erzeugung in Wolfhagen

(alle EE-Kraftwerke)

Ziel erreicht!

Autarkie im Jahresmittel.

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Wolfhagen:EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage

0

5

10

15

20

Nachfrage PV WIND BIO

9

20

12

1

Bedarf Erzeugung

MW

19

BRD - bis 2050:EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage

0

20

40

60

80

100

Nachfrage PV WIND BIO

80

67

83

20

Bedarf Erzeugung

GW

Daten aus der Leitstudie des BMU20

EE-Kraftwerksleistung zur Nachfrage

Wolfhagen BRD

Daten aus der Leitstudie des BMU

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Herausforderungen: Einbindung fluktuierender Einspeisungen

Phasen Übererzeugung

Wie kann man diesen Strom sinnvoll nutzen ?

Phasen Untererzeugung

Wie vermeiden?

Wie Versorgungssicherheit möglichst preisgünstig sicherstellen?

Welche Leistungen für Reservezwecke?

Anforderungen an Transportnetze reduzieren?

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Einspeisungen und Entnahmen - Jahresübersicht

Entnahme

Einspeisung

24

Über- und Unterspeisung- Jahresübersicht

Überspeisung

Unterspeisung

25

Eigenversorgung gering

Entnahme

Einspeisung

EigenversorgungEntnahme

Einspeisung

Eigenversorgung

26

Eigenversorgung gering - 36%

Entnahme Einspeisung

EigenversorgungEntnahme 157.196 kWh

Einspeisung 63.342 kWh

Eigenversorgung 57.207 kWh

Unterspeisung 99.990 kWh

Überspeisung 6.136 kWh

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Eigenversorgung gering - Vision

Entnahme

Einspeisung

EigenversorgungEntnahme

Einspeisung

Eigenversorgung

28

Eigenversorgung fast 100% - Wohin mit dem Strom?

Entnahme

Einspeisung

Eigenversorgung

29

Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht

Entnahme

Einspeisung

30

Einspeisungen und Entnahmen - Monatsübersicht - Vision

Entnahme

Einspeisung

31

Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung

Entnahme

Einspeisung

32

Einspeisungen und Entnahmen - Tagesbetrachtung

Entnahme

Einspeisung

33

Stromeinspeisung vs. –entnahme - Januar

Netzgebiet SWW

Entnahme 4.458 MWh

zeitgleicher

Eigenversorgungsgrad 48%

EE-Erzeugung

3.2922.149

1.142

Summe Überspeisung

vorgelagertes Netz –

Ergänzungslieferung

Strom

2.308

34

Stromeinspeisung vs. –entnahme - Juli

Netzgebiet SWW

Entnahme 4.458 MWh

zeitgleicher


EE-Erzeugung

5.8263.058

2.767

Summe Überspeisung



Strom

749

35

Stromeinspeisung vs. –entnahme - Jahresbetrachtung

Netzgebiet SWW

Entnahme 48.039 MWh

zeitgleicher


EE-Erzeugung

54.754

33.557

21.196

Summe Überspeisung



Strom

14.482

36

Stromeinspeisung vs. -entnahme

Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus 2013 + Windprognosen vom IWES-Windmessmast37

Eigenversorgungsgrad SWW (Hochrechnung auf 2015 in kWh)

Werte: tatsächliche Erzeugungen und Verbrauch aus 2013 + Windprognosen vom IWES-Windmessmast

Monat Einspeisung Entnahme Unterspeisung Überspeisung Eigenversorgungsgrad

Jan 3.292.234 4.458.668 2.308.762 1.142.329 2.149.906 48%

Feb 2.600.104 4.012.319 2.023.399 611.184 1.988.920 50%

Mrz 3.661.584 4.244.723 1.965.909 1.382.770 2.278.814 54%

Apr 5.007.033 3.952.068 910.054 1.965.019 3.042.014 77%

Mai 4.705.800 3.762.247 928.318 1.871.871 2.833.929 75%

Jun 5.441.054 3.651.822 604.272 2.393.504 3.047.551 83%

Jul 5.825.905 3.807.844 749.025 2.767.085 3.058.819 80%

Aug 4.829.983 3.827.995 794.849 1.796.837 3.033.146 79%

Sep 4.274.767 3.699.994 912.290 1.487.063 2.787.704 75%

Okt 5.162.070 4.065.604 1.041.659 2.138.126 3.023.944 74%

Nov 4.338.901 4.266.637 1.273.261 1.345.525 2.993.375 70%

Dez 5.614.639 4.289.676 970.404 2.295.367 3.319.273 77%

SUMME 54.754.074 48.039.598 14.482.202 21.196.679 33.557.395 70%

38

JAHRESDAUERLINIE DER ZEITGLEICHEN

LOKALEN EE-ERZEUGUNG IM NETZ

DER STADTWERKE WOLFHAGEN

39

Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahme aus dem Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen

40

Geordnete Jahresdauerlinie der Entnahmen und Überspeisungen im Stromnetz der Stadtwerke Wolfhagen

41

30% - Ergänzungsbedarf

aus vorgelagertem Netz

70% - zeitgleich abgedeckt aus

eigenen fluktuierenden EE

38% - Rückspeisung ins

vorgelagerte Netz

kW-Entnahmeleistung

Lokaler Eigenversorgungsgrad in Wolfhagen aus fluktuierenden EE

42

Fazit:

• Große Mengen des Strombedarfes können in dezentralen Systemen mit lokaler Erzeugung örtlich zeitgleich bereitgestellt werden.

• Ein ausgewogener Mix an Fotovoltaik und Windenergie ergänzen sich dabei in ihrem saisonalen Angebot.

43

Fazit:

• Die bedarfsgesteuerte Einbindung der Stromerzeugung aus Biomasse wird zukünftig den lokalen Eigenversorgungsgrad erhöhen.

• Strommengen, die in dieser Form örtlich erzeugt werden, müssen nicht über weite Strecken transportiert werden. Dies spart Kosten für Leitungsbau und minimiert die Eingriffe für Transportnetze.

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NÄCHSTE SCHRITTE IN WOLFHAGEN

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• Flexibilisierung der Nachfrage in Haushalt, Industrie und Gewerbe durch ökonomische Anreize

Kernthema: BMBF- Projekt Demand-Side-Management im Haushalt

• Bedarfsgesteuerte Integration und Optimierung der Biomasse

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• Weiterentwicklung von sinnvollen örtlichen Anwendungen zur Nutzung der überschüssigen Strommengen (Power to heat, power to gas or liquid)

• Integration von Stromspeichern

• Ausbau von konventionellen örtlichen Ergänzungs-und Reservestromerzeugern möglichst in KWK

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• Weitere Kooperation in der SUN

– zur Diversifizierung der EE-Erzeugung in der Region

– zum Ausbau regionaler Back-up Erzeugungskapazitäten

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3,2 MW – Spitzen-BHKW für Dunkelflaute (800h/p.a.)

2 MW – Batteriespeiche entladen + DSM

3,5 MW – Batteriespeicher beladen

3 MW – von externem Kraftwerk aus vorgelagertem Netz

Schritte auf dem Weg zu einem erhöhten Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen bis 2025

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Angestrebter Eigenversorgungsgrad im Netz der Stadtwerke Wolfhagen in 2025

10% aus

vorgel. Netz

90% aus lokalen EE

50

Ziel

Erhöhung des Eigenversorgungsgrades auf 90 % bei gleichzeitiger lokaler Leistungsabdeckung von mindestens 50 % der Netzlast.

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AUSBLICK

52

Gesetzliche Regelungen in der Zukunft

• Grünstrom – Marktmodell

• EEG 2016

• Neue Energiemarktordnung

werden die Weichen stellen, ob unsere Energieversorgung zukünftig mehr zentral oder dezentral und Bürgernäher gestaltet wird.

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Rechtliche Entwicklungen zur Energiewende

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Grüner Strom

aus Wolfhagen

für Wolfhagen ?

Warum beliefern die Stadtwerke Wolfhagen ihre Kunden weiterhin mit österreichischem Wasserkraftstrom?Trotz 100 % aus eigenen EEG-Anlagen und Vor-Ort Erzeugung?

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Stromfluss - physikalisch

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Stromfluss - bilanziell

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Stadtwerke Wolfhagen GmbHSiemensstraße 10

34466 Wolfhagen

0 56 92 – 99 63 411

www.stadtwerke-wolfhagen.de

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