BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

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Virtuelle Kraftwerke für Direktvermarktung und Regelleistung BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Christian Pohl Kaiserslautern, 21. März 2019 9. Fachtagung Smart Grids und virtuelle Kraftwerke

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Virtuelle Kraftwerke für Direktvermarktung und Regelleistung

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH

Christian Pohl

Kaiserslautern, 21. März 2019 – 9. Fachtagung Smart Grids und virtuelle Kraftwerke

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Virtuelle Kraftwerke

2

BayWa Vorstellung

Direktvermarktung

Regelleistung und Fahrplanbetrieb

Agenda

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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BayWa

Die BayWa Gruppe bedient Grundbedürfnisse – BayWa r.e. ist zu 100% auf die Erneuerbaren Energien fokussiert

Vorstellung BayWa r.e.

Agrar Energie Bau

Agrarhandel Technik Obst Klassische Energie BayWa r.e. Baustoffhandel

3 BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Die BayWa r.e. deckt ein breites Portfolio von Technologien und Dienstleistungen im Bereich der Erneuerbaren ab

Vorstellung Business Entity Energy Trading

Projektentwicklung

und Realisierung

Projekte Service Solarhandel Energiehandel

Ingeneursdienstleistung

und Beratung

Betriebsführung

und Instandhaltung

Systeme und

Komponenten

Energiehandel

(Strom, Gas)

4 BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Potentiale weltweit

nutzen

BayWa r.e. Standort

Marktbearbeitung

Windprojekte und Services

Geothermie (nur D)

Solarhandel

Bioenergie

Energiehandel H

5

Solarprojekte und Services

5

H

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Vorstellung Business Entity Energy Trading

·Direktvermarktung von Strom aus

erneuerbaren Energien und KWK

·Klassisches Marktprämienmodell sowie

sonstige Direktvermarktung zur

Generierung von Herkunftsnachweisen

·Langfristige Abnahmeverträge (PPA)

für Post-EEG-Anlagen und Anlagen

ohne Förderung

·Aktuell ca. 3.500 MW unter Vertrag in

den Bereichen Solar, Wind, Bioenergie,

BHKW und Geothermie

Direktvermarktung

·Virtuelles Kraftwerk basierend auf

eigener Systemplattform EC24 sowie

Optimierungssoftware 5/1

·Flexible Steuerung und

marktübergreifende Optimierung von

steuerbaren Anlagen an den Strom- und

Regelenergiemärkten

·Flexible Verbrauchssteuerung von

Industriekunden entsprechend

untertägiger Preisschwankungen und

Regelenergiebedarf

·Fernsteuerung im Rahmen der EEG-

Direktvermarktung

Flexibilitätsmanagement Stromvertrieb Industrie-

Gewerbe- & Privatkunden

·Portfoliomanagement für Strom und

Gas für Stadtwerke, kleine EVU und

Industriekunden

·Erarbeitung und Evaluierung von

Beschaffungs- und Risikomanagement-

strategien

·Fahrplan- und Bilanzkreismanagement,

Spotmarktzugang und Nominierungs-

management

Portfoliomanagement Services

·Stromversorgung für Industrie- und

Gewerbekunden sowie für öffentliche

Einrichtungen und EVU.

·Kundenspezifische Liefermodelle für

Großkunden (Festpreis, Tranchen-

modelle, Strukturierte Strombeschaffung)

·BayWa Ökostrom und BayWa Ökogas

für Privat- und Gewerbekunden.

Ausgezeichnet mit ok-Power und TÜV

Nord-Gütesiegel

· 950 GWh Stromabsatz an Industrie,-

Gewerbe- und Privatkunden in 2018

Geschäftsfelder der BayWa r.e. BE Energy Trading

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 7: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Business Entity Energy Trading Kennzahlen und Key Facts

7

Vorstellung Business Entity Energy Trading

Stromabsatz an Industrie,-Gewerbe- und

Privatkunden pro Jahr

Stromerzeugungs- und Biogasanlagen

vermarkten ihre Produktion über uns

hoch qualifizierte und erfahrene Mitarbeiter arbeiten

für uns in München, Leipzig und Frankfurt und

Mailand

Zertifikate und Auszeichnungen bestätigen unseren

hervorragenden Service (u.a. TÜV Süd, Ökotest) Ausgezeichnet

950 GWh

1.500

> 100

Endkunden beziehen unsere saubere und

nachhaltige Ökoenergie 20.000

3.500 MW Anlagenleistung unter Vertrag in der Direktvermarktung

von Solar, Wind, BHKW und Geothermie

2 Länder Derzeit in Deutschland und Italien aktiv. Schrittweise

Internationalisierung geplant (u.a. Österreich, Niederlande)

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Virtuelle Kraftwerke für die Direktvermarktung

8 BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Virtuelles Kraftwerk für die Direktvermarktung

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Herstellung der Fernsteuerbarkeit gemäß EEG für die Direktvermarktung

Livedaten

- Ist-Leistung

- Störmeldung

- Einspeisemanagement-Signal

Fernsteuerung

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 10: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Virtuelles Kraftwerk für die Direktvermarktung

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Übersicht EC24 -Flux

24/7 Warte

24/7

EC24

Rechenzentrum

Feldkommunikation

Handel

Betrieb

Open VPN

https

IPsec

MPLS

Datenbank CLENS TE

TE

TE

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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Feldkommunikation

Direktvermarkterschnittstellen für Wind und PV

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Nr. Schnittstellenanbieter Produktname 1 AVAT Automation SüdWestStrom EEG-Box / AVAT EEG-Box (Austausch Router notwendig)

2 Be4energy be4trade mit Modbus TCP

3 Beck IPC COM.TOM

4 Conpower Conpower Steuerungsbox (WAGO SPS - Datenpunkte CLENS)

5 Conpower Conpower Steuerungsbox (WAGO SPS - Datenpunkte emsys)

6 Conpower Conpower Smart Plant Controller (MB TCP)

7 Conpower Conpower Smart Plant Controller (OPC XML)

8 EE Technik DEA-Regler

9 Enercon OPC XML DA Schnittstelle

10 ENO Energy Systems enoGridmaster (Austausch Roter notwendig)

11 EP Grid / ABE Betriebsführung GmbH EP Grid Direktvermarktungsschnittstelle

12 General Electric GE Windcontrol (Austausch Router notwendig)

13 JPs-Projects / ehemals QTE Direct Guard

14 MetoControl Web Log

15 MetoControl Blue Log

16 nD-enerserve GmbH e.manager nD

17 Nordex Nordex Trading Interface (TIF-104)

18 OLTEC OLTEC SMRS (V3, V4, V5, V6 oder V7) mit DV-Schnittstelle Modbus TCP

19 OLTEC OLTEC SMRS (V7) mit DV-Schnittstelle Modbus TCP

20 OLTEC OLTEC SMRS (V3, V4, V5, V6) mit DV-Schnittstelle Apache Thrift

21 Quantec QDR claVis IEC104

22 Quantec QDR claVis OPC XML

23 S&R Elektrotechnik S&R Energy Controller

24 Scada AND More SAM-RTU

25 SCADA International BayWa r.e. CLENS Direktvermarkterschnittstelle

26 Senvion Interface 61400-25 / Interface IEC

27 SH-Netz Intelligente Systemsteuerung durch Direktvermarkteranbindung (ISDA)

28 Skytron skycontrol Remote Interface (scRI)

29 SMA Cluster Controller Direktvermarkterschnittstelle

30 SMA Data Manager M

31 Solar-Log Modbus TCP DPM Direktvermarkterschnittstelle

32 SSV Software Systems EMS-Port

33 SSV Software Systems e2m-Port

34 Tedatco Modocorrente

35 Vestas Vestas Online Dispatch

36 Web Windenergie Web Box

37 Zebotec BayWa r.e. CLENS Direktvermarkterschnittstelle

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 12: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Virtuelle Kraftwerke für die Regelleistung und Fahrplanbetrieb

12 BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 13: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Relevante Märkte für Flexibilität

Regelenergiemarkt

Flexibilität vorhalten und bei Bedarf (Abruf der ÜNB) aktivieren

Anlagen hochfahren/Verbrauch reduzieren, wenn die Netzfrequenz

sinkt oder Anlagen herunterfahren/Verbrauch erhöhen, wenn

Netzfrequenz steigt Netzfrequenz muss immer bei 50 Hz liegen

Positive und negative Minutenreserve, positive und negative

Sekundärregelleistung in allen vier Regelzonen

Vergütung der Bereitschaft über Leistungspreis (€/MW) und der

Erbringung über Arbeitspreis (€/MWh)

Strompreisoptimierter Fahrplanbetrieb

Bedarfsgerechte Erzeugung & Demand Side Management

Nutzung untertägiger Preisschwankungen (Day ahead- und

Intraday-Markt)

Strompreisoptimierter Fahrplanbetrieb von dezentralen EEG- und

KWK-Erzeugungsanlagen (Biogas, KWK, Wasserkraft…)

Kostenoptimierter Betrieb von flexiblen Stromverbrauchern

(Industrie, Batterie, Power-to-Heat, Power-to-Gas…).

Signifikante Erlössteigerung bzw. Reduktion von Energiekosten

13

Flexibilitätsmanagement

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 14: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Aufbau des virtuellen Kraftwerks

14

Übersicht EC24 – MRL, SRL, PRL

24/7 Warte

24/7

TE

TE

TE

EC24

Rechenzentrum

MPLS Mobil

funk

Feldkommunikation ÜNB - Kommunikation

Handel

Betrieb

MPLS

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 15: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Feldkommunikation

15

Gas-,Wärmespeicher

Analoger Ausgang

Digitaler Ausgang

Analoge Eingänge

Digitale Eingänge

Sollwert Leistung

Anforderung

Istwert Leistung

Störmeldung

Netzparallelbetrieb

VNB-Abschaltung

VN

B

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ueru

ng T

E

Fe

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irkcontr

olle

r

Mobilf

unkro

ute

r

Physikalische Schnittstelle zur Technischen Einheit (hardwired)

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 16: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Virtuelles Kraftwerk

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Regelleistung zur Frequenzhaltung

Beispiel

Abruf und Erbringung von

Sekundärreserveleistung

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 17: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Die Erlöse für Regelenergie sinken stetig und deutlich

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-

20.000,00

40.000,00

60.000,00

80.000,00

100.000,00

120.000,00

140.000,00

160.000,00

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

MRL NEG

MRL POS

SRL NEG

SRL POS

MRL- 27.712 € 37.049 € 26.285 € 48.500 € 32.902 € 15.456 € 7.277 € 6.817 €

MRL+ 9.749 € 2.751 € 5.392 € 8.311 € 4.700 € 5.079 € 8.623 € 627 €

SRL- 141.399 € 98.239 € 97.210 € 99.501 € 40.795 € 19.277 € 8.825 € 11.824 €

SRL+ 86.065 € 70.137 € 21.846 € 67.188 € 64.375 € 48.983 € 34.046 € 19.984 €

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Mittlerer Leistungspreis pro MW und Jahr

Page 18: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Mittlere Leistungspreise von 08.10 bis 12.11

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH 18

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

08.Okt

09.Okt

10.Okt

11.Okt

12.Okt

13.Okt

14.Okt

15.Okt

16.Okt

17.Okt

18.Okt

19.Okt

20.Okt

21.Okt

22.Okt

23.Okt

24.Okt

25.Okt

26.Okt

27.Okt

28.Okt

29.Okt

30.Okt

31.Okt

01.Nov

02.Nov

03.Nov

04.Nov

05.Nov

06.Nov

07.Nov

08.Nov

09.Nov

10.Nov

11.Nov

12.Nov

Okt Nov

NEG_00_04

NEG_04_08

NEG_08_12

NEG_12_16

NEG_16_20

NEG_20_24

Page 19: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

SRL neg Arbeitspreise am 14.10.2018 Ein Tag vor der Umstellung

19

-100

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

NEG SRL

NEG_00_04

NEG_04_08

NEG_08_12

NEG_12_16

NEG_16_20

NEG_20_24

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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SRL neg AP am 16.10.18

20

-100

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

NEG SRL

NEG_00_04

NEG_04_08

NEG_08_12

NEG_12_16

NEG_16_20

NEG_20_24

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 21: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

SRL neg AP 26.10.18

21

-100

100

300

500

700

900

1100

1300

1500

NEG SRL

NEG_00_04

NEG_04_08

NEG_08_12

NEG_12_16

NEG_16_20

NEG_20_24

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 22: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Stark schwankende Erzeugung bedeutet stark schwankende Preise

22 BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Quelle: Energy Brainpool

Page 23: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Dezentrale Erzeuger, Verbraucher und Speicher flexibel u. zuverlässig steuern

23

Erzeuger (EE & KWK)

Fernsteuerung

(EC24)

Fahrplanoptimierung

(5/1)

Umsetzung

(Trading Desk & EC24)

Verbraucher Speicher

Strommärkte Regelenergiemärkte Wetterdaten

Steuerung

Preis- und

Wetterprognosen

Live-Daten und

Restriktionen

Handel

ec /24 ec /24 5 /ONE

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 24: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

5/1

24

Biogas

Motor

Märkte

Biogas

Wärme

Wärmenetz

Wärme-

speicher

Ölkessel Fermenter

HEL

Lieferant 1

Gas-

speicher

Fackel Kühler

Substrat

Lieferant 2

Holzkessel

Holz

Lieferant 3

Gas

Lieferant 4

Gas

Motor

Gaskessel

CO2

Schornstein Stromnetz

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Page 25: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

5/1

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Das System 5/1 bezieht über 30 anlagenrelevante Daten in die Modellierung mit ein und ermittelt so den

optimalen Fahrplan der Anlage

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

Page 26: BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH Virtuelle Kraftwerke

Dezentrale Erzeuger, Verbraucher und Speicher flexibel u. zuverlässig steuern

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Erzeuger (EE & KWK)

Fernsteuerung

(EC24)

Fahrplanoptimierung

(5/1)

Umsetzung

(Trading Desk & EC24)

Verbraucher Speicher

Strommärkte Regelenergiemärkte Wetterdaten

Steuerung

Preis- und

Wetterprognosen

Live-Daten und

Restriktionen

Handel

ec /24 ec /24 5 /ONE

BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH,

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BayWa r.e. Clean Energy Sourcing GmbH

www.baywa-re.de

www.clens.eu