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Elektrische EnergieversorgungGlobale Entwicklungen und Konsequenzen für die Schweiz
14. Nationale Photovoltaik-Tagung, Bern, 22./23. Februar 2016 – Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel
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Ziele für erneuerbare EnergienWachsende Bedeutung für elektrische Energie
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40
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2005 2007 2009 2011 2013 2015
An
za
hl d
er
Lä
nd
er
Länder mitZielen fürHeizen undKühlen
Länder mitZielen fürVerkehr
Länder mitZielen fürelektrischeEnergie
Die Zahl der Länder mit Zielen für erneuerbare Energien im
Elektrizitätssektor hat sich von 2005 bis 2015 mehr als verdoppelt.
Quelle:
IRENA 2015,
Renewable Energy
Target Setting
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Die Zukunft der elektrischen Energieversorgung„Economics – rather than policy – will increasingly drive the uptake of renewable technologies”
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2040
Quelle: Bloomberg
New Energy Finance,
Oktober 2015
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Eigenschaften erneuerbarer EnergienGrundsätzlich neue Herausforderungen
Variable und unsichere Erzeugung
Leistungsabgabe variiert stark in Abhängigkeit von Wind und SonneKeine sicheren Vorhersagen für Wind und Sonne verfügbar.
Frequenzstabilisierung durch Massenträgheit
Asynchrone Erzeugungseinheiten werden mit Leistungselektronik ans Netz angeschlossen und bieten wenig oder gar keine implizite Frequenzstabilisierung.
Standortbindung
Gutes Primärenergieangebot häufig weit von Lastschwerpunkten entfernt. Leistungs-Fernübertragung ist deshalb eine wichtige Voraussetzung für ihre Nutzung.
Modularität
Erneuerbare Energien können sowohl auf Haushaltsebene als auch industriell genutzt werden. Die daraus resultierende Dezentralisie-rung erfordert neue Ansätze zur Koordinierung dieser Einspeisung.
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Technologiegetriebene VeränderungenHohes Risiko von Fehleinschätzungen
Erwartung
Erneuerbare sind dezentral und benötigen weniger Netze.
Erneuerbare benötigen Speicher und flexible Gaskraftwerke.
Erneuerbare führen zu hohen Regelleistungskosten.
Erneuerbare gefährden die Systemstabilität
Kleine Photovoltaikanlegen sind nicht systemrelevant.
…
Realität
Erhöhter Netzbedarf auf allen Ebenen
„Hartz IV für Kraftwerke“ und zusammengebrochener Tagesspeichermarkt
Allzeit-Tief der Regel-leistungskosten
Rekord-Versorgungs-zuverlässigkeit
50,2-Hz-Problem
…
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Viele Vorhersagen haben sich als falsch erwiesen
– mit teilweise erheblichen Folgekosten!
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Wie wurden 30 %* erneuerbarer Energie integriert?Laufende Innovation in allen Bereichen des Systems
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Spannungsregelung
Öffnung der Regelleistungsmärkte
für kleine Anbieter
Zulassung von Pools und steuer-
baren erneuerbaren Energien
Windvermarktung mit Intraday-
Kor-rekturen bis 45 min. vor
Lieferung
Marktregeln Virtuelles Kraftwerk
Nostra-
damus
DRMS
SCADA
Wetter
Netzbetriebsführung
EMS
* Deutschland 2015:
32,5 %
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Was kann man aus den Erfahrungen lernen?Folgerungen aus der Integration der ersten 30 % erneuerbarer Energien
Nicht schrittweise extrapolierend die Vergangenheit fortschreiben,sondern vom Ende her die notwendigen Veränderungen ableiten!
Nichts von vorneherein ausschließen. Geht nicht gibt‘s nicht!
Akzeptieren, dass nicht alle Schritte zum Erfolg führen werden!
Sorgfältig zwischen (vergangenheitsbasierten) Anwendungsregeln und wirklichen Naturgesetzen unterscheiden!
Innovationen außerhalb des eigenen Erfahrungs- und Tätigkeitsbereichs einbeziehen! Beispielsweise sind Speicher nicht die einzige Option, mit der Volatilität umzugehen – bessere Prognosen und schnellere Marktmechanismen können auch helfen.
Partner mit anderem Erfahrungshintergrund suchen!
An wirklichen Problemen arbeiten und die Ergebnisse im Alltag nutzen!
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Zum SchlussDie Sicht eines Experten…
Wir können die Zukunft nicht komplett
voraussehen, aber wir können unsere
Organisationen, Denkweisen, Systeme
„evolutionstauglicher“ gestalten.
Matthias Horx,Trend- und Zukunftsforscher
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