Dezentralisierung derStromversorgung:Was ist darunter zu verstehen?4. Göttinger Tagung zu aktuellen Fragen zur Entwicklung...
Agenda: Dimensionen von Dezentralitätund Zentralität• Standort der Kraftwerke   – Dezentrale Erzeugung   – Geografische Ve...
Standort der Kraftwerke
Dezentrale Erzeugung: Definition• Mögliche Kriterien für die Definition:  – Kapazität  – Verwendete Technologie  – Betrieb...
Zentrale Anlagen im       Übertragungsnetz RegionaleÜberschüsse,Überschusse     imVerteilernetz      Dezentrale Anlagen   ...
Geografische Verteilung• Sind die Anlagen räumlich verteilt oder z.B. in einer  Region konzentriert?• Decken sich räumlich...
Bisher:DurchschnittlicheTransportentfernungvon Strom 50 bis 100km in DeutschlandEU-weit betrachtetwenig (inter-)nationaler...
Quelle: AEE 2010
Neue geografische Verteilung: Die europäische Perspektive                                                     TYNDP [entso...
Zentrale Anlagen im                               Übertragungsnetz                         Regionale                      ...
Zentrale Anlagen im                                Übertragungsnetz                          Alte Welt:                   ...
Wo sind Flexibilität und Steuerung verortet?
Dezentrale und zentrale Flexibilität• In der Erneuerbaren-Energien-Welt spielt  Flexibilität eine zunehmend wichtige Rolle...
Dezentrale und zentrale Flexibilität• Dezentral: Dezentrale Optionen durch Smart  Grids steuerbar machen   – Demand Side M...
Dezentrale     ZentraleFlexibilität   Flexibilität
Zentrale oder dezentrale Steuerung• Bisher zentrale Anlagen  Zentrale Steuerung• Dezentrale Anlagen  Dezentrale Steuerun...
Zentrale oder dezentrale SteuerungAuf welcher Ebene findet ein Ausgleich derzeitlichen Profile von Erzeugung und Verbrauch...
Zentrale oder dezentrale Steuerung    dezentraler Anlagen• Zentrale Steuerung dezentraler Anlagen   – Z.B. Kombikraftwerk-...
Projektbeispiel: CO2DEZ• CO2-Emissionsminderung durch Ausbau,  informationstechnische Vernetzung und  Netzoptimierung von ...
Dezentrale Steuerung: Netzbetreiber• Verstärkte Einspeisung von fluktuierenden EE  in Verteilnetze kann zu Spannungs-  sch...
Dezentrale Steuerung: Netzbetreiber                                              Solar                                    ...
Dezentrale und zentrale Marktplätze• Märkte dienen als Koordinationsinstrument für  den Einsatz von Kraftwerkskapazitäten•...
Dezentrale und zentrale Marktplätze• Aktuell: Diskussion über dezentral-regional vs.  zentral-(inter-)national ausgerichte...
eTelligence – ein regionaler Marktplatz
Zentrale SteuerungDezentrale                            ZentraleFlexibilität                          Flexibilität        ...
Zentrale Steuerung                Dezentrale                Optionen im                                      Alte Welt    ...
Dezentralisierung der Eigentümerstruktur
Dezentralisierung der Eigentümerstruktur
Wie (de)zentral wird die Stromversorgung?                                                    EU- Dezentrale               ...
Transforming the Grid -Electricity systemgovernance andnetwork integration ofdistributed generation                       ...
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Öko-Institut e.V.Dr. Dierk BauknechtEmail: d.bauknecht@oeko.deTelefon: 0761-452 95-230
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Vortrag von Dr. Dierk Bauknecht bei der 4. Göttinger Tagung zu aktuellen Fragen zur Entwicklung der Energieversorgungsnetze: „Dezentralisierung und Netzausbau“ am 22. März 2012

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Dezentralisierung der Stromversorgung: Was ist darunter zu verstehen?

  1. 1. Dezentralisierung derStromversorgung:Was ist darunter zu verstehen?4. Göttinger Tagung zu aktuellen Fragen zur Entwicklung derEnergieversorgungsnetze: „Dezentralisierung und Netzausbau“22. März 2012 Dr. Dierk Bauknecht (d.bauknecht@oeko.de) Öko-Institut e.V. Freiburg/Darmstadt/Berlin
  2. 2. Agenda: Dimensionen von Dezentralitätund Zentralität• Standort der Kraftwerke – Dezentrale Erzeugung – Geografische Verteilung• Wo sind Flexibilität und Steuerung verortet? – Dezentrale & zentrale Flexibilität – Dezentrale & zentrale Steuerung – Dezentrale & zentrale Marktplätze• Eigentümerstruktur & Investitionen
  3. 3. Standort der Kraftwerke
  4. 4. Dezentrale Erzeugung: Definition• Mögliche Kriterien für die Definition: – Kapazität – Verwendete Technologie – Betriebsweise – Eigentümerstruktur• Vorgeschlagene Definition: – Anschluss ans Verteilnetz oder Eigenverbrauch
  5. 5. Zentrale Anlagen im Übertragungsnetz RegionaleÜberschüsse,Überschusse imVerteilernetz Dezentrale Anlagen im Verteilernetz
  6. 6. Geografische Verteilung• Sind die Anlagen räumlich verteilt oder z.B. in einer Region konzentriert?• Decken sich räumliche Verteilung der Kraftwerke und räumliche Verteilung des Verbrauchs?• Standortwahl konventioneller Kraftwerke abhängig von Verfügbarkeit von Brennstoffen und Wasser sowie Netzinfrastruktur• Standortwahl von EE-Anlagen abhängig von Potentialen (z.B. Windstärke, Einstrahlung etc.)  Führt zu Konzentration von Windenergie in Nord- und PV in Süddeutschland
  7. 7. Bisher:DurchschnittlicheTransportentfernungvon Strom 50 bis 100km in DeutschlandEU-weit betrachtetwenig (inter-)nationalerStromtransport
  8. 8. Quelle: AEE 2010
  9. 9. Neue geografische Verteilung: Die europäische Perspektive TYNDP [entso e]Projekt RES4LESSEU-Kooperationsmechanismen für Erneuerbare undAuswirkungen auf das NetzIntelligent Energy Europe, mit ECN, Risoe DTU u.a.
  10. 10. Zentrale Anlagen im Übertragungsnetz Regionale Überschüsse, Überschusse im VerteilernetzDezentrale Standorte: Zentrale Standorte:Räumlich verteilt Räumlichentsprechend konzentriert, nichtder Nachfrage entsprechend der Nachfrage Dezentrale Anlagen im Verteilernetz
  11. 11. Zentrale Anlagen im Übertragungsnetz Alte Welt: „Offshore + konventionelle Desertec“ ErzeugungDezentrale Standorte: Zentrale Standorte:Räumlich verteilt Räumlichentsprechend konzentriert, nichtder Nachfrage entsprechend Regionale Dezentrale Überschusse der Nachfrage Systeme im Verteilernetz Dezentrale Anlagen im Verteilernetz
  12. 12. Wo sind Flexibilität und Steuerung verortet?
  13. 13. Dezentrale und zentrale Flexibilität• In der Erneuerbaren-Energien-Welt spielt Flexibilität eine zunehmend wichtige Rolle• Bisher vor allem zentrale Flexibilität: – Flexibilität konventioneller Kraftwerke – Zentrale Speicher (PSW), auch außerhalb Deutschlands – Lastmanagement großer Verbraucher
  14. 14. Dezentrale und zentrale Flexibilität• Dezentral: Dezentrale Optionen durch Smart Grids steuerbar machen – Demand Side Management (DSM): Verbraucher am Verteilnetz – Regelbare dezentrale Erzeugungseinheiten – Dezentrale Speicher
  15. 15. Dezentrale ZentraleFlexibilität Flexibilität
  16. 16. Zentrale oder dezentrale Steuerung• Bisher zentrale Anlagen  Zentrale Steuerung• Dezentrale Anlagen  Dezentrale Steuerung?1. Auf welcher Ebene findet ein Ausgleich der zeitlichen Profile von Erzeugung und Verbrauch statt?2. Erhält der Verteilnetzbetreiber eine steuernde Funktion ähnlich dem Übertragungsnetzbetreiber (Aktiver Verteilnetzbetreiber)?
  17. 17. Zentrale oder dezentrale SteuerungAuf welcher Ebene findet ein Ausgleich derzeitlichen Profile von Erzeugung und Verbrauchstatt?• Ausgleich auf Übertragungsnetzebene• Ausgleich auf Verteilnetzebene• Ausgleich beim einzelnen Verbraucher
  18. 18. Zentrale oder dezentrale Steuerung dezentraler Anlagen• Zentrale Steuerung dezentraler Anlagen – Z.B. Kombikraftwerk- & Schwarmstrom-Projekt • Große räumliche Verteilung der Erzeugungseinheiten Bildquelle:• Dezentrale Steuerung dezentraler Anlagen www.kombikraftwerk.de – Z.B. RegMod Harz • Ansätze zu stärkerem Ausgleich auf regionaler Ebene mit erhöhtem Speichereinsatz  Dezentrale Flexibilitätsmechanismen für Minimierung von Import/ Export notwendig! Bildquelle: www.regmodharz.de
  19. 19. Projektbeispiel: CO2DEZ• CO2-Emissionsminderung durch Ausbau, informationstechnische Vernetzung und Netzoptimierung von Anlagen dezentraler, fluktuierender und erneuerbarer Energieerzeugung in Deutschland• Für das Umweltbundesamt, mit SIJ, IZES, ISUSI• u.a. Simulation eines dezentralen Verbund- Energiesystems mit hohen Anteilen EE und KWK
  20. 20. Dezentrale Steuerung: Netzbetreiber• Verstärkte Einspeisung von fluktuierenden EE in Verteilnetze kann zu Spannungs- schwankungen und Netzengpässen führen – Abhilfe durch Netzbetreiber: • Netzausbau oder • Steuerung der Spannung und Blindleistung durch Ausbau der Spannungs-, Erzeugungs- und Lastüberwachung
  21. 21. Dezentrale Steuerung: Netzbetreiber Solar inverter Data Main communication computer Data acquisition Solar inverter LV gridMV grid Data Connected loads acquisition Solar inverter Industrial load (Quelle: Esslinger & Witzmann 2011)
  22. 22. Dezentrale und zentrale Marktplätze• Märkte dienen als Koordinationsinstrument für den Einsatz von Kraftwerkskapazitäten• Koordinationsaufwand erhöht sich durch verstärkten Einsatz von EE• Traditionell unterscheidet man zwischen stärker zentralisiert und stärker dezentralisierten Marktplätzen – Strombörsen vs. bilateraler Handel
  23. 23. Dezentrale und zentrale Marktplätze• Aktuell: Diskussion über dezentral-regional vs. zentral-(inter-)national ausgerichtete Marktplätze – Dezentral: Koordination erfolgt auf regionalen Märkten und unterstützt dezentrale Steuerung – Zentral: Koordination auf nationaler Ebene (z.B. EEX), evtl. unter verstärkter Berücksichtigung von dezentralen Akteuren
  24. 24. eTelligence – ein regionaler Marktplatz
  25. 25. Zentrale SteuerungDezentrale ZentraleFlexibilität Flexibilität Dezentrale Steuerung
  26. 26. Zentrale Steuerung Dezentrale Optionen im Alte Welt zentralen MarktDezentrale ZentraleFlexibilität Flexibilität „Autarkie“ bzw. dezentrale Systeme mit zentralen Ausgleichs- optionen Dezentrale Steuerung
  27. 27. Dezentralisierung der Eigentümerstruktur
  28. 28. Dezentralisierung der Eigentümerstruktur
  29. 29. Wie (de)zentral wird die Stromversorgung? EU- Dezentrale Offshore + Autarkie (Alte Welt) Desertec Mittelweg ?Wie können die verschiedenen Dimensionen von Dezentralität und Zentralität sinnvoll miteinander kombiniert werden?1) „Technische“ Aspekte2) Unterschiedliche Visionen der zukünftigen Stromversorgung
  30. 30. Transforming the Grid -Electricity systemgovernance andnetwork integration ofdistributed generation 31
  31. 31. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Öko-Institut e.V.Dr. Dierk BauknechtEmail: d.bauknecht@oeko.deTelefon: 0761-452 95-230

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