BID.workshop Energiepolitik für Parlamentsmitarbeiter - Präsentation VKU

Lastmanagement: „Verbrauch folgt Erzeugung – mehr Flexibilität für die Energiewende“

Berlin, 22.01.2014

Rainer Stock

2 TITEL DER PRÄSENTATION | Name Nachname | XX.XX.2010

Inhalt

1.  Das deutsche Stromnetz – Zusammenspiel der Netzebenen

2.  Warum brauchen wir Lastmanagement?

3.  Flexibilitätspotenziale heben – zentral und dezentral

3 Lastmanagement: „Verbrauch folgt Erzeugung - Mehr Flexibilität für die Energiewende“ | Rainer Stock | 22.01.2014

Das deutsche Stromnetz Netzebenen und Stromfluss Höchstspannung

Hochspannung

Mittelspannung

Niederspannung

Wasserkraft Kernkraf Kohle Windenergie

Off-Shore

Erdgas Wasserkraft

Großindustrie

Netzebenen der Stadtwerke

Netzebenen der Stadtwerke

Strom-speicher

Solarpark Windpark

Industrie

Regionaler Ausgleich

Überregionaler Ausgleich

Lokaler Ausgleich

Strom-speicher

Windanlagen BHKW

Wärme-pumpen Solar-

anlagen

Haushalte

Elektro-mobilität

Stromimport- und -export

»  Stromerzeugung muss jederzeit dem Verbrauch entsprechen.

»  Optimales Zusammenspiel aller Komponenten und Netzebenen, Ziel:

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Stromverbrauch und Erzeugung »  Jahr 2012: Mit rund 70 GW installierter EE-Leistung wurden rund 23% des

Bruttostromverbrauchs gedeckt. Rest mit rund 100 GW installierter Leistung an konventionellen Erzeugungsanlagen.

»  Im Jahr 2024 werden rund 130 GW installierte EE-Leistung zur Verfügung stehen. Rund 90 % der EE-Einspeisung kommen aus Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen.

Lastmanagement: „Verbrauch folgt Erzeugung - Mehr Flexibilität für die Energiewende“ | Rainer Stock | 22.01.2014

»  Die tragenden Säulen der Energiewende sind volatil. Es steigt die Notwendigkeit für flexible Komponenten im Stromversorgungssystem.

Bildquelle: Agora Energiewende

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Nutzung von flexiblen Lasten auf der Nachfrageseite entsprechend der Erzeugungssituation durch direkte Steuerung (Demand Side Management – DSM) und/oder durch die Reaktion auf Preissignale (Demand Response Management – DRM).

Versorgungssicherheit auf allen Ebenen »  Systemstabilität

»  Netzstabilität - Netzengpassmanagement

Ziele des Lastmanagements


Leistungsspitzen kappen

Zunahme der Last zu Schwachlastzeiten

Lastverschiebung aus Spitzen- in Schwachlastzeiten

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Potenziale Lastmanagement


»  Heute: z.T. betriebliches Lastmanagement (Industrie) zur Vermeidung von Bezugsspitzen und zur Optimierung der Strombeschaffung

»  Aus Sicht des Versorgungssystems muss es Ziel sein, Anreize für markt- und netzorientiertes Lastmanagement zu setzen

»  Steuerbare Lasten (pos. + neg.) sind verfügbar, insb.: -  energieintensive Industrieprozesse (Zement, Papier, Chemie, Stahl etc.) -  Lüftungs- und Klimatisierungsanwendungen -  Elektrische Wärmeerzeugung (NSH, Wärmepumpen) -  auch Stromgeführte KWK-Anlagen mit Wärmespeicher

»  Individuelle Lösungen erfordern flexiblen Rahmen (Wann?, Wie viel?, Wie lange?) -  Vorankündigungszeiten (Produktionsplanung), -  Umfang der Abschaltleistung und Dauer (30-120 Min.)

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Instrumente des Lastmanagements

Übertragungsnetz: Verordnung zu abschaltbaren Lasten (AblaV) [Dez. 2012]

-  Verpflichtet ÜNB zu Ausschreibungen und Annahme von Abschaltleistung aus abschaltbaren Lasten bis zu einer Gesamtabschaltleistung von 3 000 Megawatt. (2013: 800 MW vertraglich gesichert)

-  Anbieter von Abschaltleistung erhalten Vergütungen für die Bereitstellung der Abschaltleistung (Leistungspreis 2.500 EURO/MW) sowie für jeden Abruf (Arbeitspreis 100-400 EURO/MWh)

Verteilnetz: LastmanagementVerordnung [angekündigt für Juli 2014]

-  Steuerung unterbrechbarer Verbrauchseinrichtungen in Niederspannung (14aEnWG, insb. Elektromobile, NSH, WP)

-  Vergütung der zumutbaren Steuerung durch reduziertes Netzentgelt

-  Ampelsystem (grün: Markt, gelb: Markt nach Anforderung NB, rot: NB)


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Lastmanagement im Verteilnetz -§14a EnWG

VKU-Positionen •  Ein sicherer und zuverlässiger Netzbetrieb steht an erster Stelle, d.h.

Netzrestriktionen müssen berücksichtigt werden (Ampelsystem) •  Voraussetzung sind zahlreiche Daten und geeignete Prognosesysteme für

MS und NS, die Netzzustand und Auslastung 1. hinreichend zuverlässig prognostizierbar machen und 2. aktuell aufzeigen (AReg!)

Anforderungen der Energiewende: (Mit zumutbaren Einschränkungen für den Netznutzer) •  Netzentlastendes Potenzial flexibler Verbraucher heben UND •  (perspektivisch) insgesamt Energieüberschüsse im System durch

geschaffene „Lastsenken“ nutzen ⇒ Die weitere Ausgestaltung von §14a EnWG hat Netzbelange und

marktliche Interessen gleichermaßen zu berücksichtigen und muss zukunftsoffen sein.


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Ausbau Erneuerbarer Energien Die Energiewende findet in den Verteilnetzen statt!

Übertragungsnetzebene

»  2012: ~1,7 GW (aus 850 EE-Anlagen)

»  2024: ~13 GW (Zubau ausschließlich Wind offshore)

Verteilnetzebenen

»  2012: ~70 GW aus 1,35 Mio. EE-Anlagen

»  2024: ~120 GW, davon 90% aus PV und Windkraft


Quelle: Szenariorahmen zum NEP Strom 2014, eigene Berechnungen

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»  Bedarf an Lastmanagement im Verteilnetz ist gegeben

»  Flexibilität wird in der grünen und gelben Ampelphase nutzbar machen

a)  für das Stromversorgungssystem (marktgetrieben),

b)  für nachhaltigen, kosteneffizienten Netzausbau durch Netzengpassmanagement,

c)  zur Entlastung vorgelagerter Netzebenen durch Integration der Lastflüsse bereits im Verteilnetz (Erzeugung, Verbrauch)

Voraussetzungen

»  Steuer- und Regelungstechnik: Unterbrechbare Verbrauchseinrichtungen werden z.B. mit intelligenten Messsystemen (Smart Meter und Gateway) ausgestattet

»  Ausstattung der Verteilnetze mit entsprechender Messsensorik und IKT -> Prognose der Ampelphasen und Information in den Markt

»  Gesetzlicher Rahmen muss die richtigen Anreize setzen -> zeitnahe Anerkennung erforderlicher Investitionen

Lastmanagement im Verteilnetz


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Verteilnetzbetreiber ermöglichen die Energiewende

EE-Systemeinbindung: Optimierung durch intelligente Mess- und

Regeltechnik

Zent

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ilnet

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Netzmanagement: Nutzung flexibler Verbraucher für Lastschwankungen

volatiler erneuerbarer Erzeugung

Effizienzpotenziale: Vermeidung von Regelleistung durch verbesserte Koordi-

nation von Erzeugung & Verbrauch

DSM: Kombination intelligenter Zähler, Verbrauchssteuerung und last- /

zeitvariable Tarife


12 Lastmanagement: „Verbrauch folgt Erzeugung – Mehr Flexibilität für die Energiewende“ | Rainer Stock | 22.01.2014

Rainer Stock

Bereichsleiter Netzwirtschaft Verband kommunaler Unternehmen e.V. Invalidenstraße 91

10115 Berlin

Fon +49(0)30.58580-190 Fax +49(0)30.58580-102

www.vku.de [email protected]

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