pilotprojekt batteriespeicher herausforderungen im verteilnetz · 2019-05-13 · get alb ett ett w...
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Pilotprojekt Batteriespeicher
Herausforderungen im Verteilnetz
J. Müller, Leiter Operatives Asset Management 2. September 2014
Energiefluss dezentrale Erzeuger ändern die Richtung
Bisheriger Energiefluss Zukünftiger Energiefluss
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 2
Spannungsqualität
Hauptproblem Spannungserhöhung
Transformator
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2012 2020 2035 2050
MW
Total Erzeugungsprognose CKW nach KEV-Anmeldung und VSE-Szenarien
Biomasse
Wind Anlage
PV Anlage
Wasser KW
Zubau der dezentralen Erzeugung Prognose für CKW-Versorgungsgebiet
∑ ~100 MW
∑ ~33 MW
Netzkonzept 2010 für 1’200 MW
Projektion 2050
nicht realistisch
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 4
PV-Dichte pro Gemeinde 2012
Netzebenen 4 - 7
PV Dichte 2012
FLU
MAR
ESM
HAS
ENT
ROM
WER
NOT
DOPKRI HOR
LIT
MALMEG
ADLEBI
UDL
KUE
ROO
SWB
LUZ
MEI
BUR
WEG
VIT
LUTHEW
WLAWILUFH
ZEL
MEN
WOL
WIK
REI
LANPFA
ROG
ALT
FIB
GRD EBE
OHM
KUL
REI
SOT
ALH
DAGUFF
NEB
EGO
GET
ALB ETT
ETT
W
G
WIN
SEM
TRISLI RIB
RIC
MAU
TRI
BUE
GUEKNU
SURSEN
GUN
BER
EIC
NED
HILOBE
BUT
GR
RUS
NEK
SON
SUL
AES
ALW
BER
ERM
M
H
HM
LIEG
H
HOH
ROEHOC
RAI ESB
BAL
INW
ROT
EMM
H
G
ROE
HIT
G
> 40 kW/ha
15 < 40 kW/ha
6 < 15 kW/ha
2 < 6 kW/ha
SUE
DAG
< 2 kW/ha
DIE
Photovoltaik pro Siedlungsfläche
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 5
PV-Dichte pro Gemeinde in 2035
Netzebenen 4 - 7
PV Dichte 2035
FLU
MAR
ESM
HAS
ENT
ROM
WER
NOT
DOPKRI HOR
LIT
MALMEG
ADLEBI
UDL
KUE
ROO
SWB
LUZ
MEI
BUR
WEG
VIT
LUTHEW
WLAWILUFH
ZEL
MEN
WOL
WIK
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ROG
ALT
FIB
GRD EBE
OHM
KUL
REI
SOT
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DAGUFF
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EGO
GET
ALB ETT
ETT
W
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TRISLI RIB
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SUL
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ALW
BER
ERM
M
H
HM
LIEG
H
HOH
ROEHOC
RAI ESB
BAL
INW
ROT
EMM
H
G
ROE
HIT
G
> 40 kW/ha
15 < 40 kW/ha
6 < 15 kW/ha
2 < 6 kW/ha
SUE
DAG
< 2 kW/ha
DIE
2. September 2014
Photovoltaik pro Siedlungsfläche
Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 6
Topologie: Einsatz der Netzkomponenten
1
3
4
5
2
6 6
1. Klassischer Netzausbau
2. Regelbarer Ortsnetztransformator
3. Regelbarer Längstrafo
4. Leistungsregelung (Begrenzung)
5. Q-Regelung
6. Zwischenspannungsebene z.B. 950V
7. Speicher
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 7
7
50A
Haus 1
NS-Netz
TS1 Trafo
MS-Netz
MS-Netz bestehendes MS Netz
bestehendes NS Netz
bestehende NS-Leitung die ersetzt wird
neue MS-Leitung
Haus 2
50A
Haus 3
Verknüpfungs-
punkt NS-Netz
100A
Anschlussleitung
Haus 3 erhält neue PV-Anlage.
Notwendig sind: neue Anschlussleitung
bis TS1 und evtl. Trafoverstärkung bei
TS1.
Netzanschluss Herausforderung beim Anschluss von PV-Anlagen
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 8
50A
Haus 1
NS-Netz
TS1 Trafo
MS-Netz
MS-Netz bestehendes MS Netz
bestehendes NS Netz
bestehende NS-Leitung die ersetzt wird
neue MS-Leitung
Haus 2
G EEA1
Netzverstärkung
50A
Haus 3
Verknüpfungs-
punkt NS-Netz
100A
Anschlussleitung
Haus 3 erhält neue PV-Anlage.
Notwendig sind: neue Anschlussleitung
bis TS1 und evtl. Trafoverstärkung bei
TS1.
Netzanschluss Herausforderung beim Anschluss von PV-Anlagen
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 9
Netzanschluss Klassischer Netzausbau ist aufwändig und teuer
Bild mit klassischem Netzbau
Neuer Trafo, umfangreiche Grabarbeiten
Klassischer Netzausbau
Für Kunden und
Netzbetreiber:
«NUR» wegen kurzzeitiger
Leistungsspitze der PV
Hohe Kosten für die
Anschlussverstärkung
und Netzausbau
Zeitverzug durch
Genehmigungsverfahren
(ESTI-Vorlage)
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 10
Zielsetzung 2 kurzzeitige Leistungsspitze lokal speichern
Lösung: Speicherung der Spitzenenergie beim Erzeuger
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 11
Zielsetzung 1
PV-Integration ohne neue Leitungen und Transformatoren
TS VK VK
400 kVA
6 kW Autowerkstatt
1 kW Werkhof
6 kW Landwirtschaft
...
37 kW Total
50 kW
50 kW
PV-Anlage 150 kW Speicher 100 kW / 200 kWh
Vereinfachte Darstellung
Hausanschluss mit 50 kW
Bezugsleistung
Messung
Messung
Messung
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 12
Zielsetzung 3 Zeit und Kosten durch Einsatz von dezentralen Speichern reduzieren
Bild mit klassischem Netzbau
Neuer Trafo, umfangreiche Grabarbeiten
Stromspeichersystem
Klassischer Netzausbau
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 13
Projektauftrag Integration von Photovoltaik ohne Netzausbau
• Mit dem Pilotprojekt „PV-Integration mit dezentralen Stromspeichern“
will CKW prüfen, ob dezentrale Stromspeicher als Ersatz von
konventionellen Netzverstärkungen wirtschaftlich eingesetzt werden
können (primäre Anwendung).
• Zusätzlich soll die Aggregation von dezentralen Speichern für die
Bereitstellung von Regelenergie auf Machbarkeit und finanziellen
Nutzen hin getestet werden (sekundäre Anwendung).
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 14
Realisierung Meggenhorn
2. September 2014
Prominenter Standort in Meggen
Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 15
Realisierung Meggenhorn Skizze Aussenansicht Technikraum
2. September 2014
Pilotprojekt
Dezentrale Stromspeicher für Solarstrom
Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 16
Realisierung Meggenhorn Batterie- und Steuerschrank
Pilotprojekt
Dezentrale Stromspeicher für Solarstrom
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 17
Erfahrungen aus den Pilotprojekten
• ESTI Plangenehmigungsgesuch:
Umgang mit Batterielösungen war bisher unbekannt.
• Lokale Behörden (Baubewilligung):
Batterielösungen ausserhalb eines Gebäudes benötigen eine Baubewilligung
jedoch keine ESTI Bewilligung (Ausnahmen Sonderzonen usw...).
• Termine
Abklärungen und definitive Bewilligungsverfahren
• Batterieauslegung
«Flexibilität» der Batterieauslegung entspricht nicht den ursprünglichen
Annahmen.
• Elektrische Komplexität
hohe Komplexität gegenüber einer klassischen Lösung (Kabel & Trafo)
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 18
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
www.ckw.ch
2. September 2014 Jürgen Müller, Leiter Operatives Assetmanagement Seite 19