Vortrag zur Energiesystem und Energiewirtschaft

Präsentation zum Thema: "Vortrag zur Energiesystem und Energiewirtschaft"—  Präsentation transkript:

1 Vortrag zur Energiesystem und Energiewirtschaft
Virtuelles Kraftwerk Quelle:Translation towards a sustainable energy system Vortrag zur Energiewirtschaft und Energiesysteme

2 Gliederung Definition Motivation Bausteine und Funktionsweise
Vergleich Marktaussicht Fazit Inhaltsverzeichnis

3 VK- ein dezentraler Kraftwerkspark
Zusammenschaltung verschiedener Anlagen mit Erneuerbaren - und auch konventionellen Energie- quellen – funktioniert wie eine Einheit Zentrale Steuerung bzw. Regelung der auf mehrere Standorte verteilten Produktionskapazitäten durch Energiemanagement Informationsaustausch und Vernetzung von Verbraucher- und Erzeugerseiten Definition

4 Herausforderung des liberalisierten Strommarktes und der Gesetze
Freier Handel Flexible Liefermenge an der Strombörse Genauere Voraussage zur Verbraucherseite und Erzeugerseite Sichere, regelbare, zuverlässige Energieangebote Einsatz nach Fahrplan bessere kurzfristige Regelung Politisch: Ausstieg aus der Kernkraft Ökologisch: Kyoto-Protokoll EEG,KWKG, Stromeinspeisungsgesetz Änderung der Versorgungsstruktur: Stromerzeugermix Motivation

5 Nutzung erneuerbarer Ressourcen
Wasserkraftwerk (Lauf-, Speicher-, Pumpkraftwerk) Photovoltaik, solar Thermik Windkraftwerk (konventionell, off-shore) Geothermie Brennstoffzelle Biomasse (Verbrennung, Verflüssigung, Vergasung) Motivation

6 Beschränkung bei der Nutzung erneuerbarer Energie
Genauere Prognose besonders schwierig bei EE, z .B: meteorologische Vorhersage für Windkraftwerk und PV Anlage DEA: Handelsmenge ist beschränkt aus einzelnen Anlagen Vervielfachte Parameter bei der Netzeinspeisung Notwendigkeit der Integration Motivation

7 Bausteine eines virtuellen Kraftwerk
Hardware: Dezentrale Energie Anlage-Systeme - Generator Verbund Energiespeichersysteme Power Quality Systeme Leittechniksystem Lastverbund Software-Energiemanagementsystem: Prognosewerkzeug Optimierungsprogramme Kommunikationssysteme: Funk, Telefon, ISDN Powerline communication Bausteine

8 Vortrag zur Energiesystem und Energiewirtschaft
Quelle: EUS Funktionsweise

9 Quelle: SESAM Projekt von Uni Karlsruhe
Selbstorganisation und Spontaneität in liberalisierten und harmonisierten Märkten Funktionsweise

10 Leistungsschwankung der Stromerzeugung wird geglättet
Funktionsweise

11 Vergleich mit konventionellen Kraftwerken
vergleichbare Dimension an Leistung Einsatz der erneuerbaren Energien besondere Anforderung an Kommunikationssysteme neue Poolbildung und Vermarktung Vergleich

12 Vergleich mit einem virtuellen Regelkraftwerk
VRK: Verbund aus industriellen und kommunalen Großkraftwerken Ziel: Marktorganisation der Regelenergie Flexible Poolbildung und stundenweise Energieangebote Teilnahmebedingung am VRK -Beispiele aus Saarland Fernwärme AG: =>mindestens ein MW Leistung =>diese Leistung mit einer Arbeitsverfügbarkeit von 95% in maximal 7 Minuten ans Netz gebracht =>mindesten 4 Stunden am Netz gehalten Quelle: STEAG Saar Energie AG Vergleich

13 Zusammenfassung der Vorteile des Virtuellen Kraftwerks
Hauptvorteile: Ergänzung zu Großkraftwerken Elegante Kombination regenerativer und fossiler Energiequellen Optimierung der dezentralen Energieversorgung Bereitstellung von Spitzenstrom / Glättung von Lastspitzen ("peak shaving") der dynamische Markt bietet die Möglichkeit, spontan auf Kundenbedürfnisse und veränderte Angebotslagen zu reagieren bietet neue Arbeitsplätze Sekundäre Wirkungen : Bereitstellung von Systemdienstleistungen Nutzung als KWK- Anlage Vergleich

14 Die Greenpeace- Alternative zu den neuen Braunkohle-Blöcken in Neurath
Vergleich

15 Vermiedene Emission durch Fernwärmenutzng (1.215.257 Tonnen CO2)
Jährliche Emissionen des alternativen Kraftwerkparks gegenüber dem BoA-Kraftwerk sowie gegenüber der Altanlage 20 Vermiedene Emission durch Fernwärmenutzng ( Tonnen CO2) Vergleich

16 technisch stabile Erzeugung von 100 Prozent sauberem Strom
Stromerzeugung des alternativen Kraftwerkparks in einer windschwachen Woche, h/a, 2.000MW Vergleich

17 mehr als neunmal so viele Arbeitsplätze gesichert
Vergleich

18 Vergleich mit dem konventionellen Top - Down System
Vernetzung auf der Niederspannungsebene Produzieren in der Nähe von Verbrauchern Qulle: Genossenschaftstag greenpeace energy e.G. 15. –16. Oktober 2004, Hamburg Vergleich

19 Anforderung an ein VK auf dem liberalisierten Strommarkt
Aufrufbarkeit der einzelnen Anlage Ausreichende Laständerungsgeschwindigkeit diskriminierungsfreier Betrieb der einzelnen Erzeugungsanlagen Unabhängigkeit der Betreiber des VKs von anderen Netznutzern Erweiterbarkeit des VKs kostengünstige Kommunikation widerspricht nicht dem Unbundling Marktaussicht

20 Marktchancen Die Wirtschaftlichkeit von einzelnen DEA kann durch die Zusammenfassung zu einem virtuellen Kraftwerk entscheidend verbessert werden Politische, technologische und ökonomische Rahmenbedingungen führen zu einer starken Zunahme der regenerativen Stromerzeugung Der Markt für virtuelle Kraftwerke befindet sich noch im Aufbau, verspricht aber ein hohes Potential Hürde: Hohe Kosten der Kommunikation und Aufwand der zentralen Steuerung Marktaussicht

21 Anwendung Lokaler Einsatz Internationale Netzverbünde (Szenario)
europäische Windenergie +Solarenergie aus Nordafrika + Windkraft aus Südmarokko mittels HGÜ (HochspannungsGleichstromübertragung) oder über Wasserstoffpipeline Marktaussciht

22 Pilotprojekte in Deutschland
Virtuelles Kraftwerk der Stadtwerke Unna (1.4 Mio. € ,5 BHKW+2WKA +1PV +1Wasserkraftwerk- EUS,NRW) Virtuelle Brennstoffzellen-Kraftwerk - VFCPP (31BZ*4,6KW, Vaillant, NRW) Virtuelles Kraftwerk in FH- Bingen (Mikro- KWK, Rheinland-Pfalz) Forschungsprojekt virtuelles Kraftwerk der Harz Energie (mini- BHKW, TU Clausthal) Marktaussicht

23 Aussicht aus der Welt In den Niederlanden (Meerstad - wasserreiche „Bauernhof“ Landschaft) (Vaillant) EU Projekt 1000 Mikro- KWK für Gebäudeheizungen Möglichkeiten in den Entwicklungsländern Marktaussicht

24 Fazit Neue Energietechnologie + Neue Kommunikationstechnik
Alternative zur Braunkohle und Kernenergie Alternative zum Netzausbau (nur in mittlere und niedrige Spannungsebene) Ein enormes Potential an Reserveleistung Schafft neue Arbeitsplätze Aufgrund der unausgereiften Technologien und fehlenden Ordnungsrahmen ist das VK noch ein riskantes Konzept Ende

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Quellen Vortrag zur Energiesystem und Energiewirtschaft

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