SEITE 1

ww

w.d

esig

netz

.de

Oliver SauerbachAschaffenburg, 24.10.2018

SEITE 2SEITE 2

AGENDA

• SINTEG – der Rahmen für DESIGNETZ

• Das Energiesystem wird dezentraler und komplexer – die Herausforderungen des Energiesystems der Zukunft

• Die Vernetzung von lokalen und (über-)regionalen Energiebereichen als Lösungsansatz

• Zusammenfassung und Ausblick – unsere Antworten

SEITE 3SEITE 3

BMWi-FÖRDERPROGRAMM (SINTEG)"Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende"

Wichtiger Beitrag zur Digitalisierung der Energiewende• Ein Modell für intelligente Netze und Märkte• Eine "Blaupause“ für die Energiewende

Zentrale Themen• Effizienter und sicherer Netzbetrieb bei hohen

Anteilen EE• Hebung Effizienz- und Flexibilitätspotenziale• Interaktion von Netz und Markt

SINTEG in Zahlen• Über 200 beteiligte Unternehmen• Ein Fördervolumen von ca. 230 Mio. Euro• Die Laufzeit beträgt 4 Jahre

Ziel des Förderprogramms• Lösungen für eine klimafreundliche, effiziente

und sichere Energieversorgung mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien sollen entwickelt und großflächig demonstriert werden.

SEITE 4SEITE 4

DIE 5 „SINTEG“SCHAUFENSTER

e

SEITE 5SEITE 5

Hohe Last

Mittlere Last

Geringe Last

DESIGNETZ BÜNDELT DIE KOMPETENZENVON PARTNERN AUS NORDRHEIN-WESTFALEN, RHEINLAND-PFALZ UND DEM SAARLAND

ca. EUR 66 Mio.* Projektvolumen

ca. EUR 30 Mio.* Fördermittel

• Fördermittelbescheid am 06.12.2016 Projektstart am 01.01.2017Projektlaufzeit 4 Jahre (bis 12/2020)

• 46 Erfahrene Partner aus Stadtwerken, Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung

• Mischregion aus PV und Wind sowie teilweise hohen EE-Überschüssen und nahen Lastzentren mit starker Vorbildfunktion für viele andere Regionen

• Vielzahl unterschiedlicher Lösungen in den 20 neuen Demonstratoren sowie 10 bestehenden Hebelprojekten

• Viele Einzellösungen werden zu einem Gesamtsystem

* über alle Partner und Laufzeit

SEITE 6SEITE 6

3 Partner der IKT Branche

31 Verbundpartner13 Partner der Energiewirtschaft

12 Partner aus Wissenschaft und Forschung

15 assoziierte Partner / Unterauftragnehmer 10 Partner der Energiewirtschaft

3 Partner der Industrie 3 Partner der Industrie

2 Partner aus Wissenschaft und Forschung

(gültig ab 01.07.2017)

ERFAHRENE PARTNER AUS EINER DER WIRT-SCHAFTSSTÄRKSTEN REGIONEN DEUTSCHLANDS

SEITE 7SEITE 7

DAS ENERGIESYSTEM WIRDDEZENTRALER UND KOMPLEXER

zukünftigEndkunden bilden alsProsumer Ausgangspunkt und (de-)zentrales Element des Energiesystems

Grundsatz: Es wird nur Energie in die nächste Ebene weitergereicht, wenn sie vor Ort nicht verbraucht oder gespeichert werden kann

Voraussichtlich Offshore Wind und nur wenige Großkraftwerke.

früherGroßkraftwerke im Übertragungsnetz bilden Ausgangspunkt und zentrales Element des Energiesystems

Verteilfunktion der unterlagerten Netzebenenhin zum Kunden

NS/MS/HS/HöS: Nieder-/Mittel-/Hoch-/Höchstspannung

Prosumer

SEITE 8SEITE 8

DAS ENERGIESYSTEM WIRDDEZENTRALER UND KOMPLEXER

zukünftig

Voraussichtlich Offshore Wind und nur wenige Großkraftwerke.

NS/MS/HS/HöS: Nieder-/Mittel-/Hoch-/Höchstspannung

Prosumer• Wir steuern die

Energieflüsse mittels IK-Technologie

• Die Energie wird in dem lokalen Energiebereich verbraucht, wo sie erzeugt wird

• Wenn in einem Energiebereich ein Überangebot herrscht, soll die Energie an den überlagerten regionalen Energiebereich weitergegeben werden

SEITE 9SEITE 9

KASKADIERTE VERNETZUNG DER ENERGIEBEREICHE

Power to GasIbbenbüren

(H8)

ElCheWettringen

(H8)

Flexible Al‐Elektrolyse Essen(H4)

Power to GasMainz

(D11/H2)

SESAM FarmKaiserslautern

(D10)

Galerie Markt/KundeWorms(D12)

Energiewabe RHKSimmern(D7)

Smart CountryEifel(H8)

EMILSaarland(D15)

FernwärmespeicherDillingen(D5)

Demonstratoren & Hebelprojekte

Smart StationRheinland(D13)

System‐schnittstelle

DX

LokalerDatenknoten

„Westnetz‐Bo

x“

DX

DX

DX

DX

DX

DX

DX

DX

DX

DX

RegionalerDatenknoten

ZentralerDatenknoten

Monitoring fürFlexibilitäten

(D20)SystemCockpit

(AP4/D21)

ZentralesLeitsystem des 

Verteilnetzbetreibers

optional für netzdienliche Demos/Hebeltemporär

SEITE 10SEITE 10

KASKADIERTE VERNETZUNG DER ENERGIEBEREICHE Übersicht Energiewabe RHK

Mainz

Köln

Düsseldorf

Dortmund

Essen

Ludwigshafen

Saarbrücken

Durch ein kaskadiertesEnergiemanagement vom Haushalt bis zur Umspannanlage soll eine optimierte Nutzung von EE-Überschussstrom vor Ort sowie eine Anbindung der ländlichen EE an städtische Last erreicht werden.Somit wird eine bessere Integration von EE in das Verteilnetz erzielt.

Energiewabe Rhein-Hunsrück-

Kreis

SEITE 11SEITE 11

KASKADIERTE VERNETZUNG DER ENERGIEBEREICHE Basisdaten/ Zielsetzung Energiewabe RHK

Netzdienlicher Einsatz eines Batterieschwarms in Kombination mit Flexibilitätsvermarktung und Zellenoptimierung (multi-objektiver-Ansatz) und somit eine bessere Integration von Erneuerbaren Energien in das Verteilnetz.

Optimierte Nutzung von EE-Überschussstrom durch: Realisierung eines Batterieschwarmspeichers durch aggregierte Ansteuerung von Speichern/ Flexibilitäten

der Energiezellen („Energiewabe“) Weiterentwicklung des Bestandsprojektes Smart Operator Kisselbach („Quelle“-Zelle) Aufbau eines Batteriespeichers mittlerer Leistungsgröße zur optimierten Nutzung von EE-Erzeugung vor Ort Installation eines Batteriegroßspeichers im Bereich der UA Simmern Aufbau einer Energiezelle als „Senke“ (Ausstattung von Haushalten mit Windheizungen) Erweiterung der Umspannanlage Simmern zu einer intelligenten Umspannanlage durch Aufbau eines

regionalen Datenknotens als Informations- und Steuerungszentrale Festlegung eines Steuerungsalgorithmus, der einen netzdienlichen Betrieb der Speicher mit weiteren

Anwendungsfällen ermöglicht.

SEITE 12SEITE 12

KASKADIERTE VERNETZUNG DER ENERGIEBEREICHE Übersicht System Cockpit

Laborarbeitsplatz um die Versorgungssicherheit in 2035 durch Flexibilitäten in Markt und Netz mit zugeschnittenen IKT-Lösungen zu zeigen

Ansteuerung der Demonstratoren über die IKT‐Landschaft aus AP6

Ökonomische Bewertung Praktischer Test derUse Cases aus AP5

i

i

i

i

i

Markt Netz System€ € €

Use Case 1Use Case 2Use Case 3Use Case 4Use Case 5Use Case …Use Case n

Dezentraler Regelenergieabruf

Flex A

Verfügbarkeit

Flex A

Verfügbarkeit

Verfügbare Flexibilität Netzzustand Systembilanz

Mon

itorin

g

SEITE 13SEITE 13

KASKADIERTE VERNETZUNG DER ENERGIEBEREICHE Basisdaten/ Zielsetzung System Cockpit

Flexibilität gesamtheitlich betrachten, d.h. system-, markt- und netzdienlich zugleich Gesamtheitlichen Mehrwert dezentraler Flexibilität über alle Ebenen zeigen Die optimale Kombination von Netzinfrastrukturmaßnahmen, dem IKT-Ausbau und der Nutzung von dezentralen

Flexibilitätsoptionen für eine nachhaltige Integration von Erneuerbaren Energien in das Energieversorgungssystem bei Gewährleistung eines sicheren Netzbetriebs identifizieren

Aus dem Praxistest der holistisch betrachten Flexibilitäten (AP5) können Aussagen über eine sichere Energieversorgung 2035 getroffen werden

Aus diesen Aussagen können zudem zukünftige Produkte abgeleitet werden, die es ermöglichen Flexibilitäten in den Markt zu bringen

Die in Designetz entwickelte IKT-Landschaft (AP6) ermöglicht ein sicheres und zuverlässiges Zusammenspiel von Markt und Netz bei Flexibilitätsnutzung

SEITE 14SEITE 14

FÜNF ANTWORTENUnsere Motivation:Wir verstehen die Herausforderungen der Energiewende und die Notwendigkeit wirtschaftlicher und skalierbarer KonzepteUnser Ziel: Werkzeuge und Bedienungsanleitung für eine zukunftsweisende, sichere sowie effiziente Energieversorgung in Deutschland und EuropaUnser Ansatz:Interaktion von Markt und Netz mit unabhängigen Datensystemen über Ebenen und Akteure hinwegUnser Weg: Systemisch flexibles Zusammenspiel der Demonstratoren zur Optimierung einer sicheren und kundenorientierten EnergiewendeUnser Schaufenster:Bedienungsanleitung für die Energiewende - Verwertungsaktivitäten und Breitenwirkung von Designetz

SEITE 15SEITE 15

DESIGNETZ INTEGRIERT EINZEL-LÖSUNGEN VERSCHIEDENER SEKTOREN

KünftigesMarktdesignKünftigesMarktdesignKünftigesMarktdesignNeue Mobilitätskonzepte

DezentraleErzeugungsanlagen

FlexibleIndustrieanlagenVerändertes Kundenverhalten

IntelligenteNetzkonzepte

Digitalisierung

GESAMTSYSTEMMobilität

Strom Gas

Wärme

Speicherung

Flexibilität …

Sektorkopplung