Direktvermarktung und Regelenergiebereitstellung von Windkraftanlagen

22. Windenergietage 12. bis 14. November 2013, Rheinsberg

Dipl.-Ing. Josef Werum in.power GmbH, Mainz

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Inhalt

• Über in.power • Markt- und Systemintegration von Erneuerbaren Energien • in.power energy network – Das virtuelle Kraftwerk • Regelenergiebereitstellung • Minutenreserve aus Windkraft

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Über in.power

• Gegründet im Juli 2006 • Unabhängiger Player am deutschen Strommarkt • in.power steht für independent power • Vollständig in Privatbesitz der beiden Geschäftsführer • Spezialisiert auf die Direktvermarktung von Strom aus

regenerativen und umweltfreundlichen Erzeugungsanlagen • Zulassung an der EEX in Leipzig und an der EPEX Spot in Paris

und Bilanzkreise in allen vier deutschen Regelzonen • Deutschlandweite Online-Messwerterfassung in Betrieb -> Ziel: Markt- und Systemintegration Erneuerbarer Energien mithilfe des „in.power energy network“

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Über in.power

Bereich 1: in.power energy network & trade – Direktvermarktung von Strom aus regenerativen und

umweltfreundlichen Erzeugungsanlagen

Bereich 2: in.power Forschung & Entwicklung – Mitarbeit am E-Energy Forschungsprojekt „Regenerative Modellregion

Harz“ (Fraunhofer IWES Kassel u.a.) – Mitarbeit am Forschungsprojekt IKT für Elektromobilität „Harz EE-

mobility“ (beide Forschungsprojekte vom BMWi/BMU gefördert)

Bereich 3: in.power consult – Beratungsdienstleistungen in den Bereichen Regenerative Energien,

Energiewirtschaft und IT

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Über in.power Dienstleistungsangebote in.power bietet dem Anlagenbetreiber:

• Direktvermarktung nach EEG 2012: Marktprämien-Modell, Grünstromprivileg, sonstige Direktvermarkt.

• Intelligente Vermarktungsstrategien, die zusätzliche Wertbeiträge ermöglichen

• Koordination und Energiedatenmanagement • Übernahme oder Minderung des Handelsrisikos

in.power bietet dem Energieversorger: • Intelligente Beschaffungsstrategien, die zusätzliche

Wertbeiträge ermöglichen • Bezug von zertifizierten Grünstromprodukten auf

Großhandelsebene • Koordination und Energiedatenmanagement • Entwicklung und Erstellung von Studien und Konzepten • Allgemeine Beratungsdienstleistungen

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in.power energy network Entstehungsgeschichte - Zeitstrahl

Vorbe- reitung

GO LIVE Testphase und Erweiterung (Marktzugang wird über Gesetze erschwert)

Pilot-Start zum 01.08.2007

2007

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2008 2009 2010 2011

100 MW 250 MW 500 MW *

Einweihung i.pcc in.power control Center am 30.04.2011

* Stand: 31.12.2011, 498 MW, 38 Windparks, eine Biogasanlage

2012

1. Börsenhandel mit Windstrom zum 01.10.2007

600 MW **

** Stand: 01.02.2013

in.power wird bundesweiter Messstellen- betreiber

2013

+ MaPrV EEG 2012 EEG 2004 EEG 2009

2014

Gründung: in.power metering und grün.power GmbH

Start Datenportal: in 10.2013

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Virtuelles Kraftwerk der in.power: Kernprozess

WINDENERGIE PROGNOSE

Dienstleister 1

WINDENERGIE PROGNOSE

Dienstleister 2

RISIKOABSCHÄTZUNG

PV 1

Wasser kraft 1

Windpark

B

WASSERKRAFT PROGNOSE

Wasserkraft 2

SOLARENERGIE PROGNOSE

PV 2

Windpark

A

Windpark

C

HANDELS ENTSCHEIDUNG

ABRECHNUNG

OTC Handel

Biomasse

FAHRPLAN Regelenergie

2. KWK-Anlagen

1. EEG-Anlagen

BHKW

in.power energy manager (i.pem)

• Eigenentwicklung i.pem • Stammdatenverwaltung • Konsolidierung und Optimierung der Prognose • Anlagenmeldungen • Konsolidierung und Reporting IST-Werte • Quotenmonitoring • Schnittstellen zu externen EDM-Systemen

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in.power control center (i.pcc)

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4. BHKW / KWK-Optimierung

3. Regelenergiebereitstellung

1. Grünstromprivileg

2. Marktprämienmodell

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A C D E F B

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Operative Herausforderungen: Anlagenstörungen • Über das in.power control center werden entsprechende

Informationen gesammelt und verdichtet: – längerfristig geplante Wartungsarbeiten – kurzfristige Wartungsarbeiten – Anlagenstörungen und –ausfälle

• Zum Teil wird auf Meldungen der Anlagenbetreiber bzw. deren Betriebsführer zurückgegriffen, teilweise auch auf Scada-Werte oder Onlineerfassung der Messung.

• Die Informationen fließen in geänderte Kurzfristprognosen ein und können somit auch für den Intraday-handel genutzt werden.

in.power Messstellenbetrieb

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auf Anfrage

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Angebot für alle Anlagenbetreiber

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Mögliche Stufen der Markt- und Systemintegration • (1. Stufe)

Umsetzung der Direktvermarktung: Marktprämie, Grünstromprivileg, sonstige Direktvermarktung

• (2. Stufe) Bei steuerbaren Anlagen: Verlagerung in den peak-Bereich Verminderung der Erzeugung im off-peak-Bereich Bei steuerbaren und FEE-Anlagen: Umsetzung der Fernsteuerbarkeit und Regelbarkeit

• (3. Stufe) Aufnahme der steuerbaren und FEE-Anlagen in den Regelenergiemarkt

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Einführung: Bilanzausgleich und Regelenergie

Frequenz [Hz]

0 - +

Erzeugung Verbrauch

Frequenz [Hz]

0 - +

Erzeugung Verbrauch

Abruf positiver Regelenergie durch: - Erhöhung der Erzeugung und/oder Verminderung des Verbrauchs

Erzeugung und Verbrauch im Einklang

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Europäisches Verbundsystem

• Europäische Verbundsysteme, farblich markiert die Verbundnetze.

• Der räumliche Bereich des UCTE-Netzes ist dunkelrot

• Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE)

• 400 Mio. Verbraucher, 34 ÜNB, 22 Länder • Seit 01. Juli 2009 werden die organisatorischen

Aufgaben vom übergeordneten Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E übernommen (European Network of Transmission System Operators for Electricity)

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Union_for_the_Co-ordination_of_Transmission_of_Electricity

Regelzonen deutscher Übertragungsnetzbetreiber

Stand: 11/2012

Auf Anordnung der BNetzA wurde zum 31. Mai 2010 in Deutschland der sog. Netzregelverbund für alle vier deutschen Regelzonen eingeführt. Das bisher zum Teil stattgefundene Gegeneinanderregeln der einzelnen Regelzonen soll somit verhindert werden. Dies soll lt. BNetzA Einsparungen im dreistelligen Millionenbereich ermöglichen.

16 Quelle: ÜNB

Regelleistungsmärkte

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Primär-regelleistung

(PRL)

Sekundär-regelleistung

(SRL)

Minuten-reserveleistung

(MRL) Aktivierung Automatisch Automatisch Automatisch

Vollständige Aktivierung innerhalb

30 Sekunden 5 Minuten 15 Minuten

Erbringungsdauer max. 15 Minuten max. 60 Minuten max. 4 Stunden

Mindestangebotsgröße 1 MW 5 MW 5 MW

Ausschreibung Wöchentlich Wöchentlich Täglich

Regelleistungsprodukte

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Motivation Entwicklung des Anteils der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

2012 2020 2050

Erneuerbare Energien

Konventionelle Erzeugung

Quelle: Dena, Netzstudie 2; Bundesregierung, Energiekonzept

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Kraftwerkspark in Deutschland

Wind

PV

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

konventionell EE davon fEE

MW

PV

Wind

20 Bruttostromerzeugungskapazität in 2011 (Quelle: BMU)

Regelenergie Ausschreibung

-3.000

-2.000

-1.000

0

1.000

2.000

3.000

PRL SRL MRL

MW

positiv

negativ

21 Stand: November 2013

Bereitstellung negativer Regelleistung

22 Quelle: regelleistung.net, Musterprotokoll Minutenreserveleistung

0

5

10

15

20

25

30

22:2

323

:03

23:4

300

:23

01:0

301

:43

02:2

303

:01

03:4

104

:21

05:0

105

:41

06:2

007

:00

07:4

008

:20

09:0

009

:40

10:2

011

:00

11:4

012

:20

13:0

013

:40

14:2

015

:00

15:4

016

:20

17:0

017

:40

18:2

019

:00

19:4

020

:20

21:0

0

Leis

tung

[MW

]

Theoretische Bereitstellung von 5 MW negative MRL anhand eines Beispiel (12.07. bis 13.07.2012)

Maximal verfügbare Leistung SOLL Abruf Erzeugung mit Abruf

Bereitstellung von Regelleistung durch Windkraftanlagen

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in.power-Rückblick: Regelenergie mit Windkraftanlagen • Erste Diplomarbeit bei in.power bereits vor 5 Jahren:

„Regelenergie aus Windkraftanlagen“ Diplomarbeit, TU Berlin, 2007/2008

• weitere Forschungsprojekte bei in.power: RegModHarz, BMU, 2008 bis Januar 2013 Harz-EE-Mobility, BMU, 2010 bis 2011

• Zusammenarbeit mit Anlagenherstellern • unzählige Regelenergietests mit Windkraftanlagen mit

Windkraftanlagen: 2012 bis 2013

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in.power GmbH Geschäftsführung

Dipl.-Ing. Josef Werum An der Fahrt 5 55124 Mainz

Telefon: +49 6131 – 696 57-0

josef.werum@inpower.de www.inpower.de

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit