Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Energiewende
Herausforderung für die Verteilnetze

Brannenburger Umweltforum
Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015
Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Inhalt

1.   Energiepolitische Zielsetzung
2.   Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.   Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.   Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.   Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.   Fazit

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Inhalt

1.   Energiepolitische Zielsetzung
2.   Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.   Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.   Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.   Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.   Fazit

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Energiepolitische Zielsetzung

Politisches Ziel der Energiewende:
 Sichere Energieversorgung mit möglichst geringem CO2-Ausstoß bei
  gleichzeitigem Verzicht auf Kernenergie
 Schonung der endlichen Energieressourcen

Lösungswege:
 Reduktion des Energieverbrauchs durch effizientere Energienutzung
 Reduktion des Brennstoffeinsatzes bei der Strom- und Wärmeerzeugung
  durch effizientere Energieumwandlung
 Verstärkte Nutzung regenerativer Energien
 Ausbau regenerativer Energien ist Ziel der EU, der Bundesregierung und
  der bayerischen Staatsregierung

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Ausbau Erneuerbarer in Deutschland stärker als geplant,
  ambitionierte Zielsetzungen bis 2050
  Anteil des Stroms aus regenerativen Energiequellen
                                                           +1,5% p.a.
                                                       Politische Ziele                80,0 %

                                                                 55-60%

                                                 40-45%
                        +2,5% p.a.
         +1% p.a.                            35,0%
                                     27,3%
                17%
    7%

   2000         2010 2011 2013 2014 2020 2025 2030 2035 2040 2050

                Energie-
                         Fukushima                   Ziele aus EEG 2014
                konzept

                                                                          Quelle: BDEW Februar 2014

2014 decken Erneuerbare über ein Viertel des deutschen Stromverbrauchs
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Bayerisches Energiekonzept: auch hier ist massiver
Ausbau der Regenerativen politisches Ziel

                                                                         Steigerung insgesamt von
                                                                         21,4 TWh/a (=23,3 %)

                                                                         auf

                                                                         45,2 TWh/a (=52,9 %) bei
                                                                         stagnierendem Verbrauch von
                                                                         ca. 85 TWh/a

                           Quelle: Bayerisches Energiekonzept „Energie innovativ“ 5/2011,
                           Energieatlas Bayern

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Inhalt

1.   Energiepolitische Zielsetzung
2.   Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.   Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.   Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.   Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.   Fazit

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Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Bayern ein Sonnenland?

© METEOTEST; basierend auf www.meteonorm.com

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Bayernwerk als PV-Pionier im ländlichen Raum

       Ende 2014 waren 250.000 PV-Anlagen mit einer Leistung von 5.600 MW am Netz
       Seit 2009 Zubau von rd. 136.000 Anlagen und ca. 3.600 MW

           Anlagenanzahl PV in Tausend                                             Installierte Photovoltaik Leistung [MW]
                                                                  250*
250                                                        240           6.000
                                                                                                                                               5.600*
                                                    225
                                                                                                                                       5.200
                                             198                         5.000                                                 4.800
200

                                                                                                                       4.100
                                      157                                4.000
150                                                                                                            3.322

                               114                                       3.000

100
                        79                                                                             2.061
                                                                         2.000
                 60
          49                                                                                   1.233
50
                                                                         1.000          865
                                                                                 633

 0                                                                          0
          2006   2007   2008   2009   2010   2011   2012   2013   2014           2006   2007   2008    2009    2010    2011    2012    2013     2014

  *Prognose

                        Jede sechste PV-Anlage in Deutschland ist an das
      9                         Bayernwerk-Netz angeschlossen
Energiewende Herausforderung für die Verteilnetze - Brannenburger Umweltforum Dr. Roland Hofer, Brannenburg, 5. September 2015 - AIN
Inhalt

1.    Energiepolitische Zielsetzung
2.    Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.    Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.    Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.    Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.    Fazit

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Situation in Deutschland 2010:
Anteil Regenerative Energien 17%

                                                                  Erzeugung aus
                                                                   Regenerativen
                                                                   Energien immer
                                                                   deutlich unter
                                                                   Verbrauch
                                                                  Residuallast folgt
                                                                   in der Form etwa
                                                                   dem Verbrauch
                                                                  Keine Über-
                                                                   schusserzeugung

Quelle: VDE-Studie Energiespeicher für die Energiewende, 2012,
Regenerativanteil nach Energiebilanzen

  11
Situation in Deutschland 2025:
Anteil Regenerative Energien 40%

                                                                  Erzeugung aus
                                                                   Regenerativen
                                                                   Energien erreicht
                                                                   zeitweise den
                                                                   Leistungsbedarf
                                                                  Residuallast stark
                                                                   zerklüftet
                                                                  Leistungsspitze
                                                                   der Residuallast
                                                                   kaum geringer als
                                                                   2010
                                                                  Wenig Über-
                                                                   schusserzeugung

Quelle: VDE-Studie Energiespeicher für die Energiewende, 2012,
Regenerativanteil nach Energiekonzept der Bundesregierung

  12
Situation in Deutschland 2050:
Anteil Regenerative Energien 80%

                                                                  Erzeugung aus
                                                                   Regenerativen
                                                                   Energien über-
                                                                   steigt häufig den
                                                                   Leistungsbedarf
                                                                  Residuallast mit
                                                                   extremen Pende-
                                                                   lungen
                                                                  Massive Über-
                                                                   schusserzeugung
                                                                  Abregelung von
                                                                   regenerativen Er-
                                                                   zeugern oder
                                                                   Energiespeiche-
                                                                   rung unerlässlich
Quelle: VDE-Studie Energiespeicher für die Energiewende, 2012,
Regenerativanteil nach Energiekonzept der Bundesregierung

  13
Fehlende zeitliche Übereinstimmung von Angebot und
Nachfrage hemmt Ausbau der Regenerativen

Angebot und Nachfrage müssen synchronisiert werden, mögliche Ansätze:
1. Umsetzung von Demand-Side-Management-Maßnahmen (DSM): Verbrauch
   wird zeitlich verlagert und folgt damit dem Angebot, z. B. Wärmepumpen
2. Gezielte Steuerung von dezentralen Stromerzeugern: Stromerzeugung der
   BHKWs, Biogasanlagen etc. erfolgt bedarfsgerecht
3. Gezielte Nutzung von Überschussenergie: zusätzlicher Verbrauch z. B. für
   die Wärmeerzeugung reduziert Abregelung von regenerativen Anlagen und
   spart Brennstoffe (Power to Heat)
4. Speicherung von Strom zur Nutzung zu Zeiten mit Leistungsdefizit, z. B. in
   Batterien und Pumpspeicherkraftwerken
5. Erzeugung von synthetischen Energieträgern durch überschüssigen Strom,
   z. B. Power to Gas; Rückverstromung zu Zeiten mit Leistungsdefizit oder
   direkte Nutzung zur Wärmeerzeugung
6. Abregelung von regenerativen Anlagen bei Erzeugungsüberschuss

14
Aufgaben der Systemstabilisierung bei zunehmend
    fluktuierender Erzeugung

   Energiemengenausgleich               Lokale Netzentlastung             Regelleistungserzeugung

 Ziel: Angleichen von Angebot      Ziel: positive oder negative       Ziel: Stabilisierung der Netzfre-
  und Nachfrage z. B. durch Ein-     Leistung zur Entlastung des         quenz
  und Ausspeichern von Strom         lokalen Netzes
 Steuerungsgröße: z. B.            Steuerungsgröße: z. B. Netz-       Steuerungsgröße: Netzfre-
  Residuallast oder Börsenpreis      spannung am kritischen Punkt        quenz, Anforderung durch
                                     im gleichen Strang                  Übertragungsnetzbetreiber
 Messaufwand: gering               Messaufwand: hoch                  Messaufwand: entfällt vor Ort
 Reaktionszeit: unkritisch,        Reaktionszeit: Sekunden,           Reaktionszeit: kritisch, Zeit-
  Daten (z. B. Energiepreise)        kurze Reaktion erforderlich, um     raster fest vorgegeben, höchste
  können vorab per Smart Meter       mit geringer Kapazität Netzent-     Anforderungen an Zuverlässig-
  verfügbar gemacht werden           lastung zu erreichen                keit, Fernsteuerung nötig
 Volkswirtschaftlicher Nutzen:     Volkswirtschaftlicher Nutzen:      Volkswirtschaftlicher Nutzen:
  hoch, Verbesserte Ausnutzung       hoch, Reduktion der Kosten für      technische Notwendigkeit für
  der Erzeugungskapazitäten          Netzausbau                          sicheren Systembetrieb

     15
Inhalt

1.    Energiepolitische Zielsetzung
2.    Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.    Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.    Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.    Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.    Fazit

 16
Komponenten des Smart Grid

                          steuerbare
                         Verbraucher

      steuerbare                                 Energie-
     Betriebsmittel                              speicher
                         Intelligentes
                         Messsystem,
                          Smart Grid

            steuerbare                   Steuerungs-
             Erzeuger                    infrastruktur

17
Beispiel Regelbarer Ortsnetztrafo: Spannungs-
stabilisierung im Niederspannungsnetz

                                             Quelle: M. Bendrat und Schneider Electric

 Einspeisespannung ins Niederspannungsnetz kann gesteuert werden
 Damit Einhaltung der Spannungsbänder auch bei variabler Einspeisung und
  variablen Lasten möglich
 Reduktion der Investitionen gegenüber konventionellem Netzausbau

 18
Einspeisemanagement: Reduktion der Einspeiseleistung
im Überlastfall

 Einspeiseleistung von Regenerativen- und KWK-Anlagen wird im Überlast-
  fall reduziert
 Ziel: Sicherstellung der Versorgungssicherheit bei gleichzeitig größtmögli-
  cher Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren-Energien-Anlagen unter
  Berücksichtigung der betriebs- und volkswirtschaftlich geringsten Kosten
 Kommt nur in Ausnahmesituationen zum Einsatz, da das Netz unverzüglich
  entsprechend der Einspeisesituation ausgebaut wird
 Permanentes Einspeisemanagement könnte den Netzausbaubedarf deutlich
  reduzieren, die Verluste an eingespeister Energie wären dabei relativ gering
 Z. B. Einspeiseverluste 3 – 5% bei einer Abregelung bei 70%

 19
Steuerbare Erzeuger: Blockheizkraftwerke

                     Bild: Viessmann / ESS

 Nutzung des stromgeführten Betriebes von BHKWs
 Statt wärmegeführtem Betrieb Erzeugung von Strom zu Zeiten hoher Preise
  durch zeitliche Verlagerung der Stromerzeugung
 Substitution der Stromspeicherung durch (billige) Wärmespeicherung
 Zentrale Steuerung oder anreizorientierter, preisgesteuerter Betrieb
 Ziele:
   Energieausgleich
   Bereitstellung von Regelleistung, Mindestleistung je nach Produkt 5 MW
    (SRL und MRL) oder 1 MW (PRL), auch durch Anlagenpool darstellbar
   Netzentlastung

 20
Steuerbare Erzeuger:
„Bayernplan“ für Biogasanlagen

Veränderung der Betriebsweise:                                Bild: Bayernwerk Natur

 Bisher: Grundlasterzeugung mit konstanter Leistung, minimale Investition
 Bayernplan: Bedarfsgerechte Stromerzeugung 8 h/d mit dreifacher Leistung,
  erzeugte Energiemenge bleibt gleich

Potentiale und Bewertung:
 Der Umsetzung stehen praktische Probleme im Weg, insbesondere Finanzie-
  rung der Umbaumaßnahmen und unklare EEG-Förderhöhe nach dem Umbau
 Vorhaben wird vorerst nicht weiterverfolgt
 Bayernplan ist aber intelligente Methode um steuerbare Leistung im Netz zu
  schaffen

 21
Batteriespeicher

 Installation direkt beim Endkunden oder an Netzknoten
 Derzeitiger Hauptzweck: Erhöhung des Eigenverbrauchs
  bei Photovoltaik-Stromerzeugung
 Damit Steigerung des Eigenverbrauchs von ca. 30% ohne
  Speicher auf ca. 70% mit Speicher erreichbar
 Perspektivische Anwendungen:
   Energiemengenausgleich
   Lokale Netzentlastung
                                                               Bild: IBC Solar
 Förderung bei Begrenzung der ins Netz eingespeisten
  Leistung auf 60% der maximalen Leistung der PV-Anlage
 Damit wird auch gewisse Netzentlastung erreicht
 Batterietechnologie u. a. Lithium-Ionen oder seltener Blei
 Bauform: Standgehäuse oder Container (Großanlagen)

 22
Eigenschaften von Batteriespeichern

 Einfache Montage, kompaktes Gehäuse
 Geringe Energiedichte: 0,03 bis 0,19 kWh/kg auf Zellebene (Li), 0,02 bis
  0,05 kWh/kg auf Systemebene, ist im stationären Einsatz relativ unkritisch
 Praxisgerechte Kapazität: Hausspeicher mit ca. 5 bis 20 kWh verfügbar
 Hoher Wirkungsgrad, rund 95%
 Sehr hoher Preis: 1000 bis 2000 €/kWh, entsprechend 10.000 bis 30.000 €
  pro System
 Gute Zyklenfestigkeit: einige 1000, Lebensdauer von 20 Jahren erreichbar
      PV modules     PV converter              inverter
                             =                      ~         Z1
                         =                     =                                     grid
                                                                           Z2   Z3
                                           =       domestic
                   Battery converter                loads
                                       =

                                                                      L3
                                                                    L2
                                                                   L1

 23
Power to Gas: Grundprinzip

                                            Bild: E.ON

 Erzeugung von Wasserstoff aus überschüssigem Strom, evtl. Umwandlung
  in synthetisches Erdgas, Einspeisung ins Erdgasnetz
 Nutzung der Speicherkapazität des Erdgasnetzes für die Speicherung von
  überschüssigem Strom, Rückverstromung oder Erzeugung von Wärme
 Nachteil: hohe Verluste bei der Energieumwandlung

 24
Power to Gas: Prozess und Wirkungsgrade

1.    Elektrolytische Herstellung von Wasserstoff aus überschüssigem Strom:
      2H2O → 2H2 + O2
      Wirkungsgrad η bis ca. 80%
2.    Methanisierung von CO2 und H2 (Sabatier-Prozess)
      CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
      Wirkungsgrad η rund 80%
3.    Nutzung des Gases
3.1. Rückverstromung mittels GUD (η ≈ 60%) oder Brennstoffzelle (η ≈ 80%):
     Gesamtwirkungsgrad deutlich unter 50%
3.2. Nutzung als Brennstoff:
     Wirkungsgrad rund 60% bei erheblichem Exergieverlust
     Vorteil: Hohe Speicherkapazität, im deutschen Erdgasnetz rund 210 TWh
     Methanisierungsschritt (2.) wird zunehmend in Frage gestellt, Alternative
      wäre die direkte Nutzung von Wasserstoff (H2) mit Aufbau einer Wasser-
      stoff-Infrastruktur

 25
Indirekte Speicherung über Wärme als kostengünstige
Alternative zum Stromspeicher

Thermische Energiespeicher als Alternative zu elektrischen Energiespeichern?
 Niedrigere Investitionen
 Im großen Umfang bereits vorhanden: Speicherheizungen, Wärmepumpen,
  Warmwasserspeicher etc.
 Punktgenaue Steuerung der Energieaufnahme ebenso möglich wie bei
  elektrischen Speichern
 Verschiebung der Last hat ähnlichen Effekt wie Stromspeicherung: Kosten-
  günstige Wärmespeicherung substituiert teure Stromspeicherung, Überein-
  stimmung von Angebot und Nachfrage wird verbessert
 Aber: Geringere Flexibilität bei der Energieabgabe, keine Rückspeisung ins
  Netz möglich, nur Verbrauch der gespeicherten Wärme durch den Kunden
 Bei fehlendem Verbrauch erfolgt keine Entladung des Speichers, damit wird
  auch keine Kapazität für die erneute Energieaufnahme freigesetzt

 26
Steuerbare Verbraucher mit Wärmespeicher: Beispiel
Wärmepumpe

Energiewirtschaftliche Optimierung:
 Zuschalten der Wärmepumpe bei drohender Netzüberlastung durch
  Einspeiser, Speicherung der Wärme
 Verlagern der Wärmepumpen-Laufzeit in Zeiten mit billigem Stromangebot,
  Vermeiden von Laufzeiten zu Hochpreisphasen
 Relativ hohe Potentiale: 1 – 1,5 Mio. Wärmepumpen werden im Jahr 2020
  in Betrieb sein, beeinflussbarer Stromverbrauch 7 – 9 TWh/a (Quelle: BWP)
 Lastverlagerung hat gleichen Effekt wie Stromspeicherung
 Ersatz von Stromspeichern durch billige Wärmespeicher
 Erfolgversprechend im Markt nur, wenn Kunde nicht im Komfort einge-
  schränkt wird

27
Weitere Beispiele für Wärmespeicher im Haushalt

    Warmwasserspeicher                  Speicherheizgeräte                         Kühl- und Gefriergeräte

 Potential näher zu untersu-      Potential ca. 19 TWh/a, Ten-             Potential in Haushalten ca. 26
  chen, Größenordnung 10 bis        denz abnehmend                            TWh/a, abnehmend wegen
  20 TWh/a                         Zeitlich variabler Einsatz mög-           steigender Energieeffizienz
 Interessant insbesondere          lich, Überbrückungszeit von 24           Umsetzbar mit Latentwärme-
  auch in fossil beheizten An-      h erreichbar (DSM-Einsatz)                speicher für stabile Temperatur
  lagen (Power to Heat)            Traditionelle Steuerung mit fes-         Überbrückungszeit von ca. 6 h
 Aber: Sinnvoll nur als Alter-     ten Ladezeiten entspricht nicht           erreichbar (DSM-Einsatz)
  native zur Abschaltung von        mehr den heutigen flexiblen An-          Hoher apparativer Aufwand,
  regenerativen Erzeugern bei       forderungen                               nicht im Gerätebestand um-
  drohender Netzüberlastung        Mittlerer apparativer Aufwand             setzbar
                                    für Änderung der Steuerung
                                   Kein Einsatz im Sommer
                                                                    Bilder: Viessmann, Dimplex, BSH

  28
Inhalt

1.    Energiepolitische Zielsetzung
2.    Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.    Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.    Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.    Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.    Fazit

 29
Warum sollen Smart Meter eingeführt werden?

            Motivation
            Steigerung der Energieeffizienz

            Konsequenz
            EU Richtlinie 2009/72/EG: 80 % Smart Meter bis 2020

            EnWG (2011)                 Kosten-Nutzen-Analyse (2013)
            Einbauverpflichtung
                                  &     Smart Meter Quote: ca. 21 %

            Nationale Verordnung
            Erwartet in 2015

30
Wann sollen die Smart Meter in Deutschland kommen?

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032

              Verbrauch > 20.000 kWh (SLP)

              EEG+KWK-Anlagen > 7 KW
Pilottests
iMSys                    Verbrauch: 10.000 bis 20.000 kWh

                                   Verbrauch: 6.000 bis 10.000 kWh

               BZ, wenn kein iMsys; iMsys, wenn Teilnahme am Flexibilitätsmechanismus 14a EnWG

  Rollout-Vorgaben bisher nur als unverbindliches Eckpunktepapier formuliert
  Verordnungspaket noch in Arbeit, daher alle Terminangaben vorläufig

  31
Deutschland geht beim Smart Metering einen Sonderweg

32
Das sind die Unterschiede

                                            National   International
Basisfunktionen des Smart Metering:
 Meter-to-Cash-Prozess für einfach
                                              Ja            Ja
  strukturierte Tarife, Übertragung von
  Messdaten

Erweitertes Smart Metering:
 Meter-to-Cash-Prozess für komplex           Ja           Nein
  strukturierte Tarife, z. B. dynamische
  Tarife

Smart Metering mit Smart-Grid-Funktionen:
 Steuerungsfunktionen für Verbraucher        Ja           Nein
  und dezentrale Erzeuger

33
Konsequenzen aus dem Sonderweg

Weit erhöhte technische Anforderungen:
 Tarife, z. B. mit Viertelstundenwerten, erhöhen das Datenvolumen und die
  Anforderungen an die Kommunikation
 Steuerbefehle können zeitkritisch sein und stellen besondere Anforderungen
  an die Kommunikationsinfrastruktur, denen öffentliche Mobilfunknetze nur
  bedingt gewachsen sind
 Steuerungsfunktionen für Verbraucher und Erzeuger stellen ein potentielles
  Sicherheitsrisiko dar und erfordern eine gesicherte Infrastruktur
 Sicherheitsanforderungen wurden vom BSI definiert und in der TR-3109-1
  festgeschrieben
 Kommunikation läuft über IPv6, Kommunikationsweg ist nicht standardisiert,
  verwendbar jede Internet-Verbindung, z. B. PLC, Mobilfunk, DSL

34
Deutsche Lösung erhöht den Aufwand, bietet aber
Zusatznutzen: Fernsteuerung von Geräten

Smart Grid:
 Steuerung erfolgt aus Netzsicht, z.B. bei drohender Netzüberlastung

Smart Market:
 Steuerung erfolgt aus Marktsicht, Beispiele:
   Abregelung von Regenerativanlagen außerhalb EEG bei negativen Markt-
    preisen
   Teilnahme am Regelleistungsmarkt / Markt für abschaltbare Lasten
   Marktgetriebene Einsatzoptimierung von BHKWs mit zentraler Steuerung
 Mögliche Marktteilnehmer: Direktvermarkter, Anbieter von virtuellen Kraft-
  werken, Anbieter von Regelleistung
 Marktteilnehmer greift mit eigenem zentralen System direkt auf das dezentra-
  le Messsystem seines Partners zu
 Widersprüchliche Steuerbefehle aus Netz- und Marktsicht werden von der
  Steuerbox priorisiert
 Netzbetreiber stellt lediglich Infrastruktur diskriminierungsfrei zur Verfügung

 35
Deutsche Lösung erhöht den Aufwand, bietet aber
Zusatznutzen: Anreizorientierter Betrieb

Bisheriger Ansatz – Verbrauchsanreize durch statische Doppeltarife:
 Nachtstrom: Verlagerung von Verbrauch in lastschwache Zeiten

Künftiger Ansatz:
 Dynamische Tarife, die Einfluss auf Angebot und Nachfrage nehmen können
 Verbrauchsanreize werden geschaffen, wenn das Angebot die Nachfrage
  übersteigt, nicht zu festen Uhrzeiten
 Mögliche Geräte: Wärmepumpen, Elektromobile, Speicherheizungen etc.
 Manuelle, preisabhängige Steuerung von Geräten durch Endverbraucher
  eher unwahrscheinlich
 Steuerung kann automatisiert durch dezentrale Intelligenz erfolgen
 Dazu kann der Smart Meter Preisinformationen an Geräte weiterreichen, die
  ihre Einsatzzeiten dann automatisch optimieren

36
Wie ist ein Smart-Meter-System aufgebaut?                                                                                                                      Geändert durch EniM

                                                                     Intelligentes Messsystem (iMsys)
                                                                                                                                                                   Neu durch EniM
                                                                                                                           Home
                                                           iZähler (iZ)             Gateway                    Steuerbox   Display
                                                                                                                                                                         Neu durch
                                                                                                                                                                  EniM / Smart Grid
           ZFA                                                                       WAN
                                                                             Wide Area Network (Telko)

                      Portal
                                                                                                                                         EniM                           EniM
                                                                                      HES                                              Prozess                        Prozess-
                                                                                  Headendsystem
                                                                                                                                      Automation                      monitoring
                                                                                                           Security

                               Portal
                                                                                                                                                         XML
       SAP EDM                          MDMS                       GWA                                     Smart Grid
        Energy Data                    Meter Data
        Management                 Management System
                                                                Adminsystem                                  Hub                          ASS                          Internet
                                                                                                                                     Auftragssteuerung                 Bieterportal
                                                                                  Security

                                                                                                            Leitstelle
                                                                                                              eBase
                                                 AMI                                                      (+ weit. DSO-
                                             SAP IS/U                                                       Systeme)                                                    Web
      SAP CRM                                Abrechnung                                                                                SAP ERP
                         MW                                                                                                            FI, CO, MM,…                    Rollout-
     Kundenkontaktmgt.                         Faktura
                                                 LW
                                                                                                                                           (Globe)                  Visualisierung

     CSC-Portal                                                                                                                          Druck
        Internet                                                                                                                                                       Archive

       Netzbau-
                                              SAP BW                       Clickview                 Billing Cockpit                      BIS
       systeme                                 Reporting                  Adhoc-Reporting                Batch-Reporting             Datenaustausch
       Neuanlagen

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Wie kann die Zukunft aussehen?

     Schaltung               Anlagen-Fern-                           Messwert-
     Einspeise-              überwachung                           visualisierung
       anlage

                                                                                                                 Flexible
                                                                                         Messwert-
                                                                                                                Messwert-
                                                                                        Bereitstellung
                                                                                                               bereitstellung

                                                                                    Wide Area Network (WAN)

                                                                                       Kommunkations-
                                                                                          netzwerk

       Schaltung
     Last/ Speicher
                                                                                                          Standardmäßig
                                                                                       Mögliche
                                                  Smart Home                                              bereitgestellte
                                                                                    Premiumpodukte
                                                 Partnerprodukte                                           Infrastruktur

                      Home Area Network (HAN))

38
Warum sind Kunden weiterhin skeptisch?

                         • mangelnder Anreiz sich mit Thematik
         Interesse         auseinander zusetzen
                         • Zeitmangel sich mit Thematik zu beschäftigen

                         • Datenschutz und Transparenz
         Vorsicht/
                         • Undurchsichtiger Markt
         Skepsis
                         • Kritisch bezüglich Einbauzwang

                         • Tendenziell negativ belastet
        Image der
                         • Steigende Preise
     Energieversorger
                         • Wenig Vertrauen seitens der Kunden

                         • Studien, die belegen, dass es keine
     Schlechte Presse/     Einsparung gibt
          Medien
                         • Buch „Blackout“

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Inhalt

1.    Energiepolitische Zielsetzung
2.    Aktuelle Entwicklung bei der Photovoltaik in Bayern
3.    Herausforderungen an die Energieversorgung der Zukunft
4.    Smart Grid – Lösungsansatz für die Netzproblematik
5.    Intelligente Messsysteme als Basis für das Smart Grid
6.    Fazit

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Fazit

 Regenerative Energien werden weiter an Bedeutung gewinnen, konventio-
  nelle Kraftwerke, die geplant eingesetzt werden, verlieren an Bedeutung
 Die dezentrale Erzeugung erhöht die Belastung von Betriebsmitteln im Nieder-
  spannungsnetz
 Es sind zunehmend Eingriffe nötig, um Angebot und Nachfrage an Strom zur
  Deckung zu bringen
 Daher ist eine Vernetzung von dezentralen Erzeugern, Verbrauchern und
  Speichern nötig
 Mit der deutschen Smart-Meter-Infrastruktur wird ein Basissystem geschaffen,
  das diese Vernetzung herstellt und umfassende Funktionen bietet
 Bayernwerk engagiert sich in allen Technologien und ist ein verlässlicher,
  kompetenter Partner bei der Umsetzung der Energiewende

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