Das Verteilungsnetz der Zukunft – neue Assets, Anwendungen und Dienstleistungen

16. Kassler Symosium Energie-Systemtechnik6. Oktober 2011Dr. Wolfgang Woyke

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Energiewende bedingt massive Änderungen auch in den NetzenEuropäische & nationale Ziele

20%-ige Reduktion CO2-Ausstoß 35%-iger Anteil Erneuerbarer an der Stromerzeugung Laufzeitverkürzung …

Änderungen aufgrund smarter Energieanwendungen Leistungsstarke Verbraucher - E-Mobility, Wärmepumpen … Dezentrale Erzeugung – Erneuerbare Energien, KWK, Batteriespeicher

… Intelligente Verteilnetze – IT-Technologien, Smart Meter …

Sicherstellung der Balance im energiepolitischen Zieldreieck – heute & morgen

Versorgungssicherheit Wirtschaftlichkeit Nachhaltigkeit

3

2

1

32

1

=> Innovation erfordert kontinuierliche Projektarbeit

3

Technische Komponenten von Smart Grid

Anwendungen und Technologien Datenerfassung, Steuerung, Regelung

Netz

betr

eib

er

Ku

nd

e

Regelbarer Ortsnetz-transformator

Netzregler Blindleistungs-

regelung Speicher im

Verteilnetz

Messtechnik im Netz

Netzleittechnik

Einspeise-management

Wetterstation

Smart Meter E-Mobility Speicher beim

Kunden Neue Anwendungen

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Installation und Test erster Pilotgeräte

Hohe Wind- und PV-Einspeisung im Mittel- und Niederspannungsnetz – E.ON Mitte

Neue Anwendungen beim Kunden – E.ON Avacon

Häufung PV Einspeisung ländlich – E.ON Bayern

Regelbarer Ortsnetztransformator (rONT)

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Ortsnetztransformator mit Stufenschalter,

der entweder von Spannungsmessung oder rückgespeister Leistung geregelt wird

Anpassung des Spannungsniveaus im nachgelagerten Niederspannungsnetz Hersteller des abgebildeten

regelbaren Ortsnetztransformators ist Maschinenfabrik Reinhausen

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Installation und Test erster Pilotgeräte

Hohe PV Einspeisung im Netzausläufer – E.ON Mitte

Netzregler

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Regelung der Spannung in nachgelagerten Netzbereichen durch magnetisch gesteuerte Hilfskreise

Anpassung des Spannungsniveaus im nachge-lagerten Niederspannungsnetz

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Simulation verschiedener Verfahren in Studien und Geräte im Feldversuch

Vergleich verschiedener Verfahren bei PV-Wechselrichtern – E.ON Bayern

Spannungs-Blindleistungsregelung von Windkraftanlagen im Mittelspannungsnetz – E.ON Edis

Blindleistungsregelung

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Blindleistungsregelung(Kennlinien) in Wechselrichtern dezentraler Einspeisung

Anforderungen und mögliche Dienstleistungen von Erzeugungsanlagen zur Spannungshaltung

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Pilotanlagen

Studie und Vorarbeit – E.ON Hanse AG

Speicher im Verteilnetz

Technik

Projekte

Status

AnwendungVeredelung fluktuierender Einspeisung ausPV und Windkraft

Stationäre Batterien im Verteilnetz zur Direktvermarktung von erneuerbaren Energien

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Seriengeräte für AC-Laden;Pilottests für innovative Ladekonzepte

Flottenversuch Elektromobilität – E.ON AG

Sammlung von Erfahrungen über Nutzerverhalten –E.ON AG

Entwicklung bidirektionale Ladeinfrastruktur (Hausladung und Schnellladung) – E.ON AG

E-Mobility

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Ferngesteuertes Beladen (DSM) und Nutzung der Fahrzeugbatterie als Speicher (V2G);Ladetechnologien (AC – DC – Induktiv)

Stromprodukte mit reduziertem CO2 Footprint;Optimierte private und öffentliche Ladeinfrastruktur

3. Ladestationen 4. Automatisches Aufladen der Fahrzeuge, wenn es günstig ist

2. Verwendung der Fahrzeugbatterie als Senke oder Speicher für Strom aus erneuerbaren Energieträgern

1. Auswirkungen auf den konventionellenErzeugungspark

3. Ladestationen 4. Automatisches Aufladen der Fahrzeuge, wenn es günstig ist

2. Verwendung der Fahrzeugbatterie als Senke oder Speicher für Strom aus erneuerbaren Energieträgern

1. Auswirkungen auf den konventionellenErzeugungspark

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Pilotanlagen

Sol-Ion – E.ON Bayern

Speicher beim Kunden

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Stationäre Batterien (z.B. Lithium-Ionen) beim Kunden zur Eigennutzung von PV-Strom

Vermeidung von Einspeisespitzen; möglicher Einsatz für energie- und netzwirtschaftliche Dienste

HausinstallationPhotovoltaik PV Netzanschluss

Haushalts-verbrauch

Neue Verbraucher mit hohem Leistungsbedarf z.B.E-Fahrzeug, Klimatisierung

Kompakte Batteriesysteme

HausinstallationPhotovoltaik PV Netzanschluss

Haushalts-verbrauch

Neue Verbraucher mit hohem Leistungsbedarf z.B.E-Fahrzeug, Klimatisierung

Kompakte Batteriesysteme

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PV converter inverter

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PV modules

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Battery converter

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Erprobung von Seriengeräten

Auswirkungen der Häufung neuer Anwendungen (E-Mobility, Klimageräte) – E.ON AVACON

Mikro KWK – E.ON Bayern

Neue Anwendungen beim Kunden

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Messung der Netzauswirkungen durch Ausstattung von Haushalten mit E-Autos,PV-Anlagen, Beleuchtungs- und Klimatechnik

Auswerten des „neuen“ Kundenverhaltens, um Herausforderungen an bestehendes Verteilnetz zu quantifizieren

Elektromobilität

Klimatechnik

Photovoltaik

Smart Meter

regelbarer Ortsnetztrafo

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Kombination neuer Fernwirk- und Kommunika-tionstechnik mit konventioneller Netzleittechnik

Intelligente Ortsnetzstationen; Messung niederfrequenter Schwingungen in UW- Bereichen – E.ON Westfalen Weser

PQ-Messung an kritischen Punkten – E.ON Bayern

Intelligente Stationen im MS-Netz - E.ON Edis

Messtechnik im Netz

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Ausstattung von Ortsnetzstationen mit Messtechnik und Kommunikationsanbindung

Melden, Überwachen und Dokumentieren für Netzführung und Netzplanung

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Einsatz kommerzieller Systeme

PV-Einspeisung in der Niederspannung

– E.ON Bayern Windeinspeisung in der

Mittelspannung/ Hochspannung – E.ON Edis

Wetterstation

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Erfassung lokaler Wetterdaten (Globalstrahlung, Wind, Temperatur)

Einschätzung der lokalen PV-Einspeiseleistung und Windeinspeisung

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Entwicklung der Systemstruktur

Windeinspeisung in der Mittelspannung/ Hochspannung – E.ON Edis

PV in der Niederspannung – E.ON Bayern

Einspeisemanagement

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Fernwirktechnik; Funkrundsteuerung

Reduktion der Einspeiseleistung in kritischen Netzsituationen

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Einsatz kommerzieller Systeme und Entwicklung des Datenmodells

Datenmanagement (IKT und Netzführung) – E.ON Westfalen Weser

Überwachung und Steuerung – E.ON Edis

Netzleittechnik

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Protokolle 101 und 104 mit verschiedenen Kommunikationsmedien; Datensicherheit

Überwachung, Steuerung, Dokumentation

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Geräte Massenware; Kundenschnittstelle in Entwicklung

Neue Anwendungen beim Kunden –E.ON Avacon

PV in der Niederspannung – E.ON Bayern

Smart Meter für dezentrale Einspeisung –E.ON Edis

Smart Meter

Technik

Projekte

Status

Anwendung

Haushaltszähler mit Kommunikation und skalierbarer Funktionalität

Onlineportal;Komplexe Messdienstleistungen;Spannungs- und Leistungsmessung

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Dienstleistung aus Sicht des Verteilnetzbetreibers

Minutenreserve SpannungsstützungDynamische Tarife Engpass-

beseitigung

WettbewerbRegelenergie

Wettbewerb Energiemarkt

Einspeisemgmt.SpannungsregelungRegelenergie Energiemarkt

Marktwert geringMarktwert gering

Technische Umsetzung

in Vorbereitung

Eigennutzung

Reguliert

EEG-Förderung

Begr. Deckungsb.

Neutral (+/- O) Belastung Entlastung

Leistungsbeitrag im Verteilnetz

Belastung Neutral (+/- O)

Betrieb in lokalenSystemen zur

Spannungsregelung

=> Dienstleistungen müssen technisch abgrenzbar und bewertbar sein

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Zusammenfassung

Innovation im Verteilnetz erfordert regional und an die Situation angepasste Entwicklungsschritte

Es müssen flexible Lösungsoptionen entwickelt werden fürNeue leistungsstarke AnwendungenDezentrale ErzeugungsstrukturenKomplexes Marktumfeld

E.ON verfolgt ein ausgewogenes, Ziel führendes Projektprogramm für die Innovation in seinen Verteilnetzen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit