Sichere Stromversorgung - auch mit einem Smart - Grid? - Dr.-Ing. Dietrich Graf Vattenfall Distribution Head of Operations Germany Hamburg, 8. Mai ...
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Sichere Stromversorgung – auch mit einem Smart – Grid? Dr.-Ing. Dietrich Graf Vattenfall Distribution Head of Operations Germany Hamburg, 8. Mai 2012
Inhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Inhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Alle gebrauchen den Begriff „Smart-Grid“ …..
Förderung
nachhaltiger Wettbewerb
Förderung
Erzeugung Neue Produkte
Ausstieg E-Mobility
Atomenergie
politisch Qualifikation
wirtschaftlich
Vorgaben BSI
Personal-
verschiebung
rechtlich Smart Grid
EEG & KWKG
EnWG-Novelle
technisch Monitoring
organisatorisch Steuern
Prosumer IKT
MSB/MSD
Vertrieb
VNB ÜNB Verwaltung
Telekommunikation
Darstellung
IKT = Informations- und Kommunikationstechnik
Verarbeitung
ÜNB = Übertragungsnetzbetreiber (TSO)
NVB = Verteilungsnetzbetreiber
MSB = Meßstellenbetrieber
MS D = Meßdienstleister
EEG = Erneuerbare Energien Gesetz
KWKG = Kraftwärmekopplungsgesetz Quelle: Vattenfall Distribution
BSI = Bundesamt für Sicherheit in der Informationsverarbeitung
Smart Grid – Was ist das?
„Der Begriff intelligentes Stromnetz (engl. Smart Grid)
umfasst die kommunikative Vernetzung und Steuerung
von Stromerzeugern, Speichern, elektrischer
Verbraucher und Netzbetriebsmitteln in
Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen der
Elektrizitätsversorgung.
Diese ermöglicht eine Optimierung und Überwachung der
miteinander verbundenen Bestandteile.
Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf
Basis eines effizienten und zuverlässigen
Systembetriebs.“
Quelle:Wikipedia
Inhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Rollenverteilung Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)
• Transportkapazität von den neuen
Erzeugungs-Scherpunkten zu den
„alten“ Lastschwerpunkten
• Mit dem bestehenden Netz nur noch
begrenzt zu erfüllen
• Technische Möglichkeiten sind
ausgeschöpft
• Bereits heute ist ein Markteingriff
durch die ÜNBs notwendig.
• Neues „Overlay“ Netz wäre eine
Lösung
Herausforderung für die Übertragungsnetzbetreiber
Quelle:dena
Rollenverteilung
Das Stromnetz verknüpft die Verbraucher, Erzeuger und Speicher
immer schon, aber was ist neu?
Aus „Erzeugung folgt Last“ wird „Last folgt Erzeugung“.
Quelle: Vattenfall Distribution
Rollenverteilung
Die Anforderungen an städtische und ländliche Smart Grids sind
unterschiedlich – und wirken zusammen!
ländlicher Netzbetreiber
städtischer Netzbetreiber
Hmb.-Nord
Poppenbüttel
AlterRing
Lokstedt
Hmb.West
Wedel Karoline Jenfeld
Hmb.-Ost
Altenwerder Tiefstack
Neuhof
Moorburg Bergedorf
Hmb.-Süd Gee
stha
Neuland cht
intelligent intelligent aufnehmen
gesteuerter Verbrauch und transportieren
Quelle: Vattenfall Distribution
Rollenverteilung: Intelligentes Stadtnetz
Die Verteilnetze sind die
ENABLER
• Bereitstellen
energiewirtschaftlicher Daten
• Sicherstellen einer
ausreichenden Durchdringung
mit intelligenten Messgeräten
• Aufbau und Betrieb von Steuerungsfunktion für Lasten und Erzeuger
• Pilotprojekte als Motor für die Entwicklung intelligenter Netze
Quelle: Vattenfall DistributionInhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Verhaltensänderung – Erneuerbare Energien
Informationsbereitstellung über Einspeisung regenerativer und
dezentraler Anlagen in Berlin und Hamburg
Darstellung der Erzeugungsarten
- Photovoltaik-Anlagen
- innerstädtische Windkraftanlagen
- Wasserkraftwerke
- Biomasse, Deponie-/Grubengas
Übersicht
- Anzahl von Erzeugungsanlagen im Stadtgebiet je Bezirk
- angeschlossene Leistung
- eingespeiste Energie dieser Anlagen
Quelle: Vattenfall DistributionVerhaltensänderung - Smart Meter
Angebot von Zähler + Visualisierung
an 650 Haushalte
Verbrauchsvisualisierung für ein
komplettes Bürogebäude
Testen der PLC Technologie
Ergebnis
Erfahrung mit Prozessen und Technik
Bereits 17.000 Elektronische Zähler in Hamburg
Quelle: Vattenfall MeteringVerhaltensänderung – globale Information
ENERGIEPORTAL
HAMBURG
Hamburg in Strom
Jahreshöchstl
ast
Statische
Werte,
jährlich
Hamburg aktualisiert
aktuell %
J
H
* 1 2
Jahr
9CO2 Aktuell: 0
e
12:00 Uhr 20:00 Uhr
*JH = 08:00 Uhr
Jahreshöchstlast im
Jahr 2010 mit 2.089
MW*
Leistungsverläufe Detailseiten Vattenfall Links
Leistungsverlauf Live Bezirk Wandsbek Jahreshöchstlast
Leistungsverlauf Tag Bezirk Nord mehr
Leistungsverlauf Woche Bezirk Eimsbüttel
Leistungsverlauf Monat Bezirk Altona
Leistungsverlauf Jahr Bezirk Mitte
Download Bezirk Harburg
Bezirk Bergedorf
Hamburg
In Planung
Quelle: Vattenfall DistributionInhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Dezentrale Erzeugung
Politische Vorgaben werden Wirkung zeigen:
Der Einsatz erneuerbarer Energien führt zu neuen Standorten der Erzeugung.
Lastvariable Tarife und neue Anforderungen an die Abrechnungen benötigen intelligente Zähler.
Die Steigerung der Energieeffizienz führt zu veränderter Nachfrage durch die Kunden.
Das Tarifsystem der Netznutzung implodiert!
Die Nachfrage ändert sich …
Energieintensive Industrien drohen tendenziell abzuwandern.
Großkunden und zentrale Stellhebel zur Netzstabilisierung
gehen verloren.
Elektrofahrzeuge steigern die Nachfrage und liefern ggf
dezentralen Beitrag zur Netzstabilisierung.
… und die Struktur des Energieangebots
Kraftwerksparks werden „grüner“ und befinden sich an
anderen Standorten.
Damit ändern sich Energieflußrichtungen und Mengen.
Das Netz steht vor umwälzenden Anforderungen
Quelle: Vattenfall DistributionDezentrale Erzeugung
Mit dem virtuellen Kraftwerk sollen Last und Erzeugung in
Einklang gebracht werden.
Quelle:Vattenfall EuropeDezentrale Erzeugung
Zukünftig werden dezentrale Anlagen ins Netz integriert werden.
Geschätzter Bestand und Potential bis 2030 für Berlin
5000
Faktor 10!
Haushalt *
Verbrauch * inklusive elektrischer Wärmepumpen
GWh/a und Elektrofahrzeuge
0
Erzeugung PV
Erzeugung
GWh/a
Erzeugung BHKW
500
2005 2010 P 2015 2020 2025 2030
• Schwerpunkt liegt bei Blockheizkraftwerken (BHKW) und Photovoltaik-Anlagen (PV).
• Die Auswirkungen im Niederspannungsnetz werden zurzeit untersucht.
Quelle: Vattenfall DistributionDezentrale Erzeugung (regenerativ)
Daten vom 19.8.2011
Wind
Wind und Sonne leisten
schon mehr als 20.000 MW.
Das ist längst die
Energiewende
Solar
Quelle: EEX Strombörse LeipzigInhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
E – Mobility als gesteuerter Verbraucher und Speicher
Allgemeine Ziele von E-Mobility: Aufgabe von Vattenfall Distribution:
Integration erneuerbarer
Energien – „grüner Strom“
CO2-Reduktion (?) Wandladestation:
ca. 170 Stück
Schadstoff- und
Lärmreduktion
Ladesäule:
ca. 120 Stück
Quelle: Vattenfall Distribution Stand 2011Die Zukunftsvision: 1 Million Elektroautos bis 2020.
Quelle:focus onlineInhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Speicher
Prämisse
Vollversorgung mit erneuerbaren Energien
Gesamtenergieverbrauch von 550 TWh ist komplett regenerativ abgedeckt
Jahreshöchstlast von PJH = 78 GW muss über 2 Wochen gespeichert werden
E100 % = 78 GW ⋅ 14 ⋅ 24h = 26208 GWh = 26 TWh
Reduzierte Prämisse
50 % von 550 TWh regenerativ erzeugt: 275 TWh
70 % der erneuerbaren Energien über eine Woche nicht verfügbar
35 % von PJH = 78 GW über eine Woche speichern
E 35 % = 78 GW ⋅ 0,35 ⋅ 7 ⋅ 24h = 4586,4 GWh = 4,6 TWh
Momentan existieren in Deutschland ca. 0,06 TWh Pumpspeicherkapazität
Quelle: Prof Schulz HSU Hamburg1 Million Elektrofahrzeuge in Jahr 2020…
… haben jedes im Durchschnitt 25 kWh Kapazität.
… haben zusammen 25.000.000 kWh Kapazität.
Wenn davon 50 % am Netz sind
… und deren Batterien zu 50 % entladen werden…
… könnte man Deutschland rund 5 Minuten mit Strom versorgen,
… nachts sogar rund 13 Minuten!
Im Vergleich – installierte Windleistung im Jahr 2010: 27.214.000 kW…
… mit insgesamt 21.607 Windkraftanlagen.
… pro Windkraftanlage gibt es dann 50 Elektrofahrzeuge,
… die alle nach einer Flaute in spätestens 55 Minuten leer sind…!
Quelle: Vattenfall DistributionInhaltsverzeichnis 1 Smart Grid 2 Rollenverteilung 3 Verhaltensänderung 4 Dezentrale Erzeugung 5 E-Mobilty 6 Speicher 7 Fazit
Fazit • Die politischen Ansprüche in die Praxis umzusetzen, ist eine enorme Herausforderung. • Die Verteilungsnetze sind plötzlich in einer ganz wichtigen Umsetzungsrolle und werden es auf lange Zeit bleiben. • Versorgungssicherheit muß permanent aktiv gemanagt werden. • Es gibt viel zu tun, aber wer macht was und wann?
Danke für die Aufmerksamkeit
Sie können auch lesen
