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Forschungsstelle für Energiewirtschaft Am Blütenanger 71, 80995 München Tel.: +49 89 158121-0 E-Mail: [email protected] Web: www.ffe.de Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. DEA: Verbund dezentraler Erzeugungsanlagen Das Teilprojekt untersucht den Verbund von dezentralen Erzeugungsanlagen (DEA) und die zusätzliche Vermarktungsmöglichkeiten dieses virtuellen Kraft- werkes durch Stromhandel und Systemdienstleistungen. Im Mittelpunkt stehen dabei die optimale Poolzu- sammensetzung, die anzubietenden Stromprodukte und die Onlineregelung der DEA. Zur Beantwortung dieser Fragen werden bestehende Energiemanagement- systeme (EMS) untersucht und eigene Simulationen durchgeführt. Unten stehende Abbildung zeigt die konventionellen Vermarktungswege der DEA gemäß den gesetzlichen Vergütungen über EEG und KWKG sowie die zusätzlichen Pfade Stromhandel” und System- dienstleistungen”, die sich aus dem Verbund ergeben. Motivation Im Integrierten Energie- und Klimaprogramm (IEKP) der Bundesregierung werden unter anderem Ziele für die zukünftige Stromerzeugung bis zum Jahr 2020 festgelegt. Die derzeitige Stromerzeugung aus Kraft-Wärme- Kopplung (KWK) soll auf 25 % des Stromverbrauchs verdoppelt werden. Gleichzeitig soll die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf 30 % erhöht werden. Forschungsverbund Diese Untersuchung erfolgt unter dem Dach des Forschungsverbundes „EnEff: Stadt - Auslegung und intelligentes Management optimierter Energiever- sorgungsstrukturen auf Quartiersebene“, das vom BMWi gefördert wird. In diesem Rahmen arbeiten die TU Dresden, die TU Darmstadt und die FfE an verwandten Themen zusammen. Masterplan: Optimierte Energieversorgung Das Teilprojekt entwirft ausgehend von identifizierten Verbrauchsclustern eine neue optimale” Energie- versorgungsstruktur mit stark dezentralem Schwer- punkt. Diese dient als Benchmark für die bestehende Struktur und gibt Aufschluss über Verbesserungs- möglichkeiten im heutigen System. Flex: Flexibilisierung der Betriebs- weise der KWK Das zweite Teilprojekt analysiert die Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK auf regionaler Ebene mit dem Ziel, den KWK-Anteil der Stromerzeugung zu erhöhen. Als Beispiel seien thermische Speicher in Wärmenetzen genannt, durch die die Stromnach- frage stärker als bisher berücksichtigt werden kann. Auch die Erschließung alternativer Wärmesenken oder die Modulation der Stromkennzahl können den Deckungsbeitrag der KWK erhöhen. Chancen und Risiken der KWK im politischen Umfeld „EnEff: Stadt - Auslegung und intelligentes Management optimierter Energieversorgungsstrukturen auf Quartiersebene“ 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 Leistung/Last in GW Lastgang der allgemeinen Versorgung REG-Ziel KWK Ziel (nur Zubau) KWK IST Die Abbildung zeigt eine mögliche Lastsituation bei Erreichen der IEKP-Ziele. Durch die fluktuierende regenerative Erzeugung und die KWK-Erzeugung zu Zeiten hoher Wärmenachfrage treten zum Teil hohe Leistungs- spitzen auf, die den Einsatz von negativer Regelleistung oder Speichern erfordern. DEA Verbund dezentraler Erzeugungsanlagen Fokus: Anlagenverbund Ziel: Optimierung der Betriebsweise DEA Verbund dezentraler Erzeugungsanlagen Fokus: Anlagenverbund Ziel: Optimierung der Betriebsweise Masterplan Optimierte Energieversorgung Fokus: Energieerzeugungs- und Energieverbrauchsstruktur Ziel: Optimierung der Energieversorgung Masterplan Optimierte Energieversorgung Fokus: Energieerzeugungs- und Energieverbrauchsstruktur Ziel: Optimierung der Energieversorgung Flex Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK Fokus: Strom- und Wärmenetz Ziel: Optimierung der Stromlast und des KWK-Anteils Flex Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK Fokus: Strom- und Wärmenetz Ziel: Optimierung der Stromlast und des KWK-Anteils anlagenspezifisch regional national Betriebswirtschaft Volkwirtschaft Forschungsvorhaben Im Forschungsvorhaben „EnEff: Stadt - Chancen und Risiken von KWK im Rahmen des IEKP“ bearbeitet die FfE drei Teilprojekte DEA, Flex und Masterplan im Auftrag der Energieversorger SWM und EWE. Die Teilprojekte unterscheiden sich hinsichtlich ihrer regionalen und wirtschaftlichen Ausprägung und ermöglichen gemeinsam eine ganzheitliche Betrachtung des Themas. FfE TU Dresden TU Darmstadt Master- plan Chancen und Risiken der KWK im Rahmen des IEKP UrbanReNet Smart Energy Management DEA Flex FL KI HL NMS HEI RZ NF OH PLÖ RD SL SE IZ OD HH BS SZ WOB GF GS HE NOM OHA PE WF H DH HM HI HOL PI NI SHG CE CUX WL DAN LG OHZ ROW SFA STD UE VER EMD WST AUR CLP EL FRI NOH LER OL OS VEC BRA HB D DU E KR MG W KLE WES AC BN K LEV DN BM EU HS GM BOT MS BOR COE RE ST WAF BI GT HF HX LIP MI PB BO DO HA HAM HSK MK OE SI SO F WI HP DA GG HG MKK ERB OF RÜD FB GI LDK LM MR VB FD HEF KS HR KB ESW KO AW AK KH BIR COC NR SIM EMS WW WIL BIT DAU TR LD MZ NW PS SP AZ DÜW KIB KL KUS S BB ES GP LB WN HN KÜN SHA TBB HDH AA BAD KA HD MA MOS PF CW FDS FR EM OG RW VS TUT KN WT RT BL UL BC FN RV SIG IN M BGL TÖL DAH EBE EI ED FS FFB GAP LL MB ND PAF RO STA TS WM LA SR DEG FRG KEH PA REG PAN DGF AM R CHA NM NEW SAD TIR BA CO BT FO HO KC KU LIF WUN AN N ERH LAU NEA RH WUG SW AB KG NES HAS KT MIL MSP KF KE MM AIC A DLG GZ NU LI OAL MN DON OA SB MZG NK SLS WND BE BRB CB FF P BAR LDS EE HVL MOL OHV OSL LOS OPR PM PR TF UM HGW NB HRO SN HST HWI DBR DM LWL MST MÜR NVP NWM OVP PCH RÜG UER C FG V ERZ Z DD GR BZ MEI PIR L TDO DE WB HAL BLK MSH MD HZ JL BK SDL SLK SAW EF G J SHL WE EA EIC NDH WAK UH KYF SM GTH SÖM HBN IK SON SLF SOK GRZ ABG Hamburg Hamburg Niedersachsen Niedersachsen Bremen Bremen Nordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen Hessen Hessen Rheinland-Pfalz Rheinland-Pfalz Baden-Württemberg Baden-Württemberg Bayern Bayern Saarland Saarland Berlin Berlin Brandenburg Brandenburg Mecklenburg-Vorpommern Mecklenburg-Vorpommern Sachsen Sachsen Sachsen-Anhalt Sachsen-Anhalt Thüringen Thüringen Schleswig-Holstein Schleswig-Holstein

Chancen und Risiken der KWK im politischen Umfeld€¦ · m aÖ tÖl bgl dah ebe ei ed fs ... nm cha new sad tir ba co bt fo ho kc lif ku wun an n erh fÜ nea lau rh wug sw wÜ ab

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Forschungsstelle für Energiewirtschaft

Am Blütenanger 71, 80995 München

Tel.: +49 89 158121-0E-Mail: [email protected] Web: www.ffe.de

Forschungsstelle fürEnergiewirtschaft e.V.

DEA: Verbund dezentraler ErzeugungsanlagenDas Teilprojekt untersucht den Verbund von dezentralen Erzeugungsanlagen (DEA) und die zusätzliche Vermarktungsmöglichkeiten dieses virtuellen Kraft-werkes durch Stromhandel und Systemdienstleistungen. Im Mittelpunkt stehen dabei die optimale Poolzu-sammensetzung, die anzubietenden Stromprodukte und die Onlineregelung der DEA. Zur Beantwortung dieser Fragen werden bestehende Energiemanagement-systeme (EMS) untersucht und eigene Simulationen durchgeführt. Unten stehende Abbildung zeigt die konventionellen Vermarktungswege der DEA gemäß den gesetzlichen Vergütungen über EEG und KWKG sowie die zusätzlichen Pfade Stromhandel” und System-dienstleistungen”, die sich aus dem Verbund ergeben.

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MotivationIm Integrierten Energie- und Klimaprogramm (IEKP) der Bundesregierung werden unter anderem Ziele für die zukünftige Stromerzeugung bis zum Jahr 2020 festgelegt. Die derzeitige Stromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) soll auf 25 % des Stromverbrauchs verdoppelt werden. Gleichzeitig soll die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf 30 % erhöht werden.

ForschungsverbundDiese Untersuchung erfolgt unter dem Dach des Forschungsverbundes „EnEff: Stadt - Auslegung und intelligentes Management optimierter Energiever-sorgungsstrukturen auf Quartiersebene“, das vom BMWi gefördert wird. In diesem Rahmen arbeiten die TU Dresden, die TU Darmstadt und die FfE an verwandten Themen zusammen.

Masterplan: Optimierte EnergieversorgungDas Teilprojekt entwirft ausgehend von identifizierten Verbrauchsclustern eine neue optimale” Energie-versorgungsstruktur mit stark dezentralem Schwer-punkt. Diese dient als Benchmark für die bestehende Struktur und gibt Aufschluss über Verbesserungs-möglichkeiten im heutigen System.

Flex: Flexibilisierung der Betriebs-weise der KWKDas zweite Teilprojekt analysiert die Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK auf regionaler Ebene mit dem Ziel, den KWK-Anteil der Stromerzeugung zu erhöhen. Als Beispiel seien thermische Speicher in Wärmenetzen genannt, durch die die Stromnach-frage stärker als bisher berücksichtigt werden kann. Auch die Erschließung alternativer Wärmesenken oder die Modulation der Stromkennzahl können den Deckungsbeitrag der KWK erhöhen.

Chancen und Risiken der KWK im politischen Umfeld

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Lastgang der allgemeinen Versorgung REG-Ziel KWK Ziel (nur Zubau) KWK IST

Die Abbildung zeigt eine mögliche Lastsituation bei Erreichen der IEKP-Ziele. Durch die fluktuierende regenerative Erzeugung und die KWK-Erzeugung zu Zeiten hoher Wärmenachfrage treten zum Teil hohe Leistungs-spitzen auf, die den Einsatz von negativer Regelleistung oder Speichern erfordern.

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Verbund dezentraler Erzeugungsanlagen

Fokus: AnlagenverbundZiel: Optimierung der Betriebsweise

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Verbund dezentraler Erzeugungsanlagen

Fokus: AnlagenverbundZiel: Optimierung der Betriebsweise

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Optimierte Energieversorgung

Fokus: Energieerzeugungs- und EnergieverbrauchsstrukturZiel: Optimierung der Energieversorgung

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Optimierte Energieversorgung

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Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK

Fokus: Strom- und WärmenetzZiel: Optimierung der Stromlast und des KWK-Anteils

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Flexibilisierung der Betriebsweise von KWK

Fokus: Strom- und WärmenetzZiel: Optimierung der Stromlast und des KWK-Anteils

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Forschungsvorhaben Im Forschungsvorhaben „EnEff: Stadt - Chancen und Risiken von KWK im Rahmen des IEKP“ bearbeitet die FfE drei Teilprojekte DEA, Flex und Masterplan im Auftrag der Energieversorger SWM und EWE. Die Teilprojekte unterscheiden sich hinsichtlich ihrer regionalen und wirtschaftlichen Ausprägung und ermöglichen gemeinsam eine ganzheitliche Betrachtung des Themas.

FfE TU Dresden TU Darmstadt

Master-plan

Chancen und Risiken derKWK im Rahmen des IEKP

UrbanReNetSmart Energy Management

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