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Pooling Regelenergie und Lastspitzenreduktion auf ARA Luka Cuderman, Product Manager Digital Offering Olten, 20. Oktober 2020, Thomas Stadler Alpiq Blue Energy AG, München 20.06.2018
Alpiq Gruppe in Kürze • In über 30 europäischen Ländern vertreten • Umsatz von EUR 4,1 Milliarden (2019) • Ca. 1.300 Mitarbeiter • Erzeugung ca. 15 TWh/a • Energiehandel und Stromproduktion • Energiemanagement • Innovationen: Batteriespeicherlösungen, Pooling, Wasserstoff-Produktion und Logistik
Alpiq steht für Flexibilität 2 300 MW Forward Handel (year +1-3) Speicherkapazität 2 400 GWh Spot Handel / Intraday Speichervolumen 500 MW Systemdienstleistungen (SDL) Pumpspeicherkapazität (inkl. NdD) > 300 MW dezentrale Direktvermarktung, etc. Flexibilität Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 3
Auszug Referenzen (div. Produkte und Dienstleistungen) Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 4
Energiepreise
Disclaimer Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 6
Stromverbrauch in Westeuropa brach Anfang März 2020 ein und erholte sich bis jetzt nicht vollständig Unterschiedliche Länder verhängten mehr oder weniger restriktive Massnahmen zur Eindämmung der Corona Pandemie. In Italien brach Ende März der Stromverbrauch um über 20% im Vergleich zu Normal ein, während in Deutschland der Strombedarf «nur» um 10% gefallen ist. Die weitere Entwicklung des Stromverbrauchs wird von der wirtschaftlichen Erholung und der Lockerung der Corona Massnahmen oder einer möglichen zweiten Welle sehr stark beeinflusst. Diese beeinflusst somit auch die Entwicklung der Strompreise. Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 7
Wie sieht der Markt die aktuelle Entwicklung der Strompreise? Histoforward Power Germany and Switzerland 80 70 60 €/MWh 50 40 30 20 CH Base DE Base Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 8
Mittelfristiger Ausblick Strom Upsides 1) Weitergehende Angebotsverknappung: Atomausstieg, Kohleausstieg 2) Weiterer CO2-Preisanstieg? 3) Anstieg Stromnachfrage durch Sektorkopplung (Verkehr und Wärme) 4) Steigende Risiken bzgl. Kernenergie-Verfügbarkeiten (FR, BE, …) 5) Noch nicht vorhergesehen…Wetter, Klima? Downsides 1) Weitergehender Ausbau erneuerbarer Energien 2) Mögliche Entwicklung am Gasmarkt (LNG-Schwemme in Europa) und Kohlemarkt (Rolle von China) 3) Energieeffizienzmassnahmen und negatives/Null-Wachstum der Stromnachfrage 4) Noch nicht vorhergesehen…Corona-Krise? Zudem: Wechselkursrisiken (€/$ und €/CHF) • Märkte erreichten den Tiefstand im Februar 2016 • Signifikante Preiserholung seither mit Einbruch zu Beginn der Corona-Krise, starke Erholung seither beim Strom und CO2 • Verknappung an den Märkten in den kommenden Jahren erwartet Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 9
Lastmanagement / Netzkostenoptimierung
Lastmanagement wird wichtiger Leistungspreiserhöhungen bis zu 180% (2009-2019), Tendenz weiter steigend Schweizer Industriekunden zahlen als Bestandteil der Netzkosten (unabhängig davon, von wem der Strom bezogen wird) die höchste Leistungsviertelstunde eines Monats oder Jahres über den sogenannten Leistungspreis. kW CKW: + 42% (2018 zu 2019) Sollwert Einsparung Hauptmessung BKW: + 40% (2015 zu 2018) Die Leistungskosten haben steigende Tendenzen. Umso wichtiger ist es, durch ein gut funktionierendes Lastmanagement, teure Lastspitzen «ohne spürbare Betriebsbeeinflussung» zu reduzieren. Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 11
Erste Schritte Lastmanagement Überblick gewinnen • Prüfen Sie die Tarife des Verteilnetzbetreibers (VNB) • Haben Sie mögliche Lasten, welche «ohne spürbare Betriebsbeeinflussung» zur Lastreduktion (kurzfristig, 1/4h) genutzt werden könnten? • Situation BHKW beachten (mit/ohne KEV/Messanordnung, Direktvermarktung), Ausfall BHKW, etc. • Daran denken: VNB verrechnet den gemittelten Leistungswerte einer Viertelstunde! • Kann allenfalls eine Batterie mit Mehrfachanwendung Sinn machen? Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 12
Systemdienstleistungen SDL (Pooling)
Systemdienstleistungen Begriffe Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 14
Übersicht Alpiq Pool ALPIQ SDL Pool Reservation, Prognosen, Aktivierung Verfügbarkeit Small Assets Pool • Aggregation von vielen kleineren Flexibilitäten und Zeitplänen • Optimierungsalgorithmen • Backup Management • Internal Meritorder • Dispatching auf Basis eines digitalen Anlagenzwillings Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 15
Systemdienstleistungen Historie / Ausblick SRL (Symmetrische Darstellung) Entscheidende Elemente: • Bewirtschaftungsstrategie • Backup Struktur / Kosten • Geschützter Markt Schweiz (CHF/MW/Woche) • Garantierte Platzierungen / Zuschläge • Marktüblicher Erlössplit 75% / 25% • Stand alone für ein BHKW nicht Gewichtetes Mittel SRL-Prämien 2019: möglich → Pool Lösung 133’000 CHF/MW (symmetrisch) Durch zunehmende Konkurrenz und neuen Technologien (z.B. Batterien) kamen die SRL Prämien stark unter Druck. Es ist keine Preiserholung zu erwarten. Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 16
Beispielrechnung: Bewirtschaftungsoptimierung eines BHKWs durch SDL A 200 kW können maximal für erweiterte Dienstleistungen wie SRL B Die 200 kW stehen eingesetzt werden prozessbedingt nicht immer zur Beispielrechnung max. Ertrag SRL-: Verfügung (Annahme 80%) 133 / Ausgangslage : ∗ 0.2 = . / 2 • BHKW elektrische Leistung: 650 kW • Flexibilität nutzbar: 200 kW Beispielrechnung Ertrag SRL-: C • Flexibilität variabel verfügbar 13.3 ∗ 0.80 = . / Alpiq garantiert 80% Zuschläge über alle Aktionen pro Jahr • Garantierte Zuschläge: 80 % D Beispielrechnung Ertrag SRL-: • Erlössplit 75% / 25% Aufteilung der erwirtschafteten 10.64 ∗ 0.8 = ′ / Erlöse – eine Win-Win Lösung Beispielrechnung Ertrag SRL-: 8′ 512 ∗ 0.75 = ′ / → Eine Investition, die sich nach ca. 2 Jahren rechnet Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 17
Verfügbarkeitsplanung und Prognose via Web-Tool der Alpiq Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 18
KPIs via Web-Tool der Alpiq Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 19
Batteriespeicher Abwasserreinigungsanlage Lastspitzenmanagement, Inselbetrieb, Notstrom, in Zukunft auch Pooling Alpiq als Systemintegrator und Bewirtschafter Batteriedienstleistungen: Notstromversorgung ARA sowie Drittkunden unter Einbezug der PV-Anlage und BHKW Ansteuerung und Services: - PV-Anlage - BHKW - 8 Motortrennschalter - Datenauslesung von 8 UMGs sowie diverser Signale der ARA - Inselbetrieb mit Zuschaltung Dieselagregat im Notfall - …. In Planung: - Vermarktung (SRL, PRL) - Peak Shaving Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 20
Batteriespeicher Abwasserreinigungsanlage Lastspitzenmanagement, Inselbetrieb, Notstrom, in Zukunft auch Pooling Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 21
Erste Schritte Regelpooling Überblick gewinnen • Flexibilität BHKW vorhanden? - ab ca. 100kW Flexibilität - Durchschnittliche Aktivierung/Abrufe max. 10 h/Woche (kumuliert), meistens nur für einige Minuten - Abrufe meistens nur mit einem kleinen Teil der angebotenen Leistung - Planbarkeit Einsatz BHKW (Am Dienstag für Folgewoche) - Rampenfähigkeit und Ansteuerung abklären • Kein Präqualifizierungstest nötig, da bereits Anlagen im Pool • Aufwand Anbindung des BHKW via Leitsystem an Regelpooling-Plattform? - Kommunikation via sicherem Alpiq Gateway (Protokoll Modbus TCP) • Situation BHKW beachten (mit/ohne KEV/Messanordnung, Direktvermarktung) • Kann allenfalls eine Batterie mit Mehrfachanwendung Sinn machen? Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 22
Fazit Regelpooling und Lastmanagement Überblick gewinnen – Vorbereitet sein • Stromtarife prüfen • Aktives Lastmanagement prüfen • Regelpooling prüfen → Die Kombination von verschiedenen Anwendungsfällen ist wirtschaftlich, die Rahmenbedingungen sollten laufend beobachtet werden → ARA sind innovativ und ein wichtiger Teil der Energieinfrastruktur → Lokale Flexibilität und «Winterstrom» werden wertvoller, ARA können einen grossen Beitrag leisten → Empfehlung Leitfaden «Energie in ARA», Kapitel «Lastverschiebung» Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 23
Kontakt Thomas Stadler Head Energy Solutions Switzerland thomas.stadler@alpiq.com Mobile +41 79 775 02 58 Direkt +41 62 286 74 26 Wir freuen uns auf den weiteren Austausch mit Ihnen. Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 24
Anhang Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 25
Bestandteile der Stromkosten in der Übersicht Energie • HT in kWh Liberalisierter Markt (>100’000 kWh/a) • NT in kWh • (selten auch Leistungspreis in kW) Netznutzung (NN) Netzkosten, Lastoptimierung • HT/NT in kWh • Leistung in kW • Blindleistung in kVar Blindstromkosten, Kompensationsanlage Steuern/Abgaben • Abonnemente (Messung, etc.) Abgaben; • Gemeinde (Konzession) 14% • Systemdienstleistungen (SDL) • Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV, Stand 2020 2.3Rp./kWh) • MwSt. 7.7% Energie; 44% Beispiel eines Kostenverhältnisses Kosten für Leistung sind ein grosser Kostenblock bei Netznutzung Netz; 42% Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 26
Screenshot ARA Gossau Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 27
Mehrfach-Anwendung Mega-Batterie Batterie EW Maienfeld, 1.2 MW, Lastoptimierung und Regelenergie (PRL, SRL) Alpiq AG ARA Workshop 20.10.2020 28
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