Date post: | 10-Mar-2016 |
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Fallstudie: Elektromobilität – Vertiefung Geschäftsmodell Lastmanagement
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Professur Energie- und Hochspannungstechnik
19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
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Dipl.-Ing. David Kühnert
TU Chemnitz
Professur für Energie- und Hochspannungstechnik
0317/531-39939
[email protected] 19.06.2012
Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen
Fallstudie: Elektromobilität – Vertiefung Geschäftsmodell Lastmanagement
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Professur Energie- und Hochspannungstechnik
19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Gliederung
1) Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
2) Aktuelle Energiesituation Ferropolis
3) Bewertung möglicher Speichervarianten
4) Zusammenfassung
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Fallstudie: Elektromobilität – Vertiefung Geschäftsmodell Lastmanagement
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Professur Energie- und Hochspannungstechnik
19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
• „Autark“ bedeutet unabhängig !
• Aber welcher Zeitraum ist gemeint?
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Varianten einer autarke Energieversorgung Bilanz-bezug
Leistungsorientiert Energieorientiert
Variante 1
Inselnetz/ Eigenerzeugung
2 Bedarfs-gerechte/ Zeitgleiche Versorgung
3 Eigenerzeugung
entspricht Jahresverbrauch
4 Deutschland-/Europaweite Optimierung
Bilanz-raum
Halbinsel Ferropolis
Halbinsel Ferropolis
Halbinsel Ferropolis
EnviaM-Gebiet Sachsen 50 Hertz-Regelzone
Deutschland Europa
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19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
4
Grad der Autarkie
Variante I Inselnetz
Variante II
Bedarfsgerechte,
zeitgleiche
Versorgung
Variante III
Ausgeglichene
Jahresenergie-
bilanz
Variante IV
Deutschland-/
Europaweite
Optimierung
Kein Anschluss ans
Verbundnetz Verbindung zum
Verbundnetz
Verbindung zum
Verbundnetz
Verbindung zum
Verbundnetz
Eigenversorgung Keine Leistungsflüsse
mit Verbundnetz
Eigenerzeugung
=
Jahresverbrauch
Optimale Platzierung
dezentraler Erzeuger
Deutschland-
/Europaweit
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19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Gliederung
1) Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
2) Aktuelle Energiesituation Ferropolis
3) Bewertung möglicher Speichervarianten
4) Zusammenfassung
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Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Professur Energie- und Hochspannungstechnik
19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Aktuelle Energiesituation Ferropolis
• Häufigste Jahreslast < 100 kW
• Spitzenlast ca. 1 MW ... 10faches der häufigsten Last
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Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Aktuelle Energiesituation Ferropolis
• An nur 2 Wochenenden im Jahr Spitzenlast
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Fast gesamter Elektroenergieverbrauch an Festival-Tagen!
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Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Aktuelle Energiesituation Ferropolis
• Relativ gleichmäßiger auf den Tag verteilter Lastverlauf
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Energiebedarf zu Spitzenlastzeiten: 80.000 kWh
Eigene Energieerzeugung mit PV-Anlage: 170.000 kWh im Jahr
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Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Gliederung
1) Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
2) Aktuelle Energiesituation Ferropolis
3) Bewertung möglicher Speichervarianten
4) Zusammenfassung
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Bewertung möglicher Speichervarianten
- Zwingend notwendig: Speicherbedarfsermittlung!
- Auswahl Speichertechnologie
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Quelle: Sauer (Aachen)-übersetzt
kWh MWh GWh TWh
Installierte Speicherkapazität
10 ms
1 s
1 Minute
1 Stunde
½ Tag
1 Woche
1 Monat
1 Jahr
10 W 1 kW 100 kW 10 MW
1 GW
100 GW0,01
1
100Typ
isch
e En
tlad
un
gsze
it
Spez
ifis
che
Leis
tun
g [k
W/k
Wh
]
Installierte Leistung
I
II
III
IVV VI
VII
VIII
I – Kondensatoren, SpulenII – SuperCaps, SchwungradspeicherIII – BatterienIV – Redox-Flow-BatterienV – Druckluft-SpeicherVI – PumpspeicherkraftwerkeVII – Druckwasser-SpeicherVIII – Wasserstoff-Speicher
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
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Bewertung möglicher Speichervarianten
• „Festival-Speicher“
- Ein Speicher nur für das Festival
- Langzeitspeicherung ... Nur elektro-chemisch möglich ... Wasserstoff
- Hauptsächlich ungenutzt
• „Netzspeicher“
- Speicherauslegung in Kooperation mit Netzbetreiber
- Dynamische Speicherung je nach Netzsituation
- Zu Veranstaltungen ausschließliche Eigennutzung
• „Regelspeicher“
- Großer Batteriespeicher
- Teilnahme am Regelenergiemarkt ... Zusätzliches Geschäftsfeld
- Weitere Energieerzeugungsanlagen in „virtuelles Kraftwerk“ integrierbar
- Zu Veranstaltungen ausschließliche Eigennutzung
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Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
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Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Gliederung
1) Energieautarkie – Was ist das eigentlich?
2) Aktuelle Energiesituation Ferropolis
3) Bewertung möglicher Speichervarianten
4) Zusammenfassung
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19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
Energieautarkie
Aktuelle Energiesituation
Speichervarianten
Zusammenfassung
Zusammenfassung
• Derzeit ist bereits eine energetisch-bilanzierte Autarkie gegeben!
• Für eine leistungsorientierte Autarkie ist Speicher
empfehlenswert!
• Entscheidung für eine Speichervariante!
• Speicher-Technologie: Elektrochemische Speicherung
– Batteriespeicher
– Elektrolyse-Wasserstoffspeicher-Brennstoffzelle
• Speicherdimensionierung ... Das können wir!
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19.06.2012 „Energetische Wertschöpfungspotenziale von Großspeichersystemen“
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dipl.-Ing. David Kühnert Technische Universität Chemnitz Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik Professur Energie- und Hochspannungstechnik Tel.: 0371 531-39939 Email: [email protected]
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