Strommarkt 2.0 ist kostengünstiger als Kapazitätsmärkte. Flexibilisierung von Erzeugung und Verbrauch verbessert Integration von erneuerbaren Energien. Zwei neue Studien im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) zeigen, wie der Strommarkt die Herausforderungen durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien besser meistern kann. Das Ergebnis: Der zentrale Ansatz sollte die Optimierung des bestehenden Stromgroßhandelsmarktes sein, auch Strommarkt 2.0 genannt. Die Einführung von Kapazitätsmärkten, also von zusätzlichen Märkten auf denen die Kraftwerksbetreiber Zahlungen für das Vorhalten ihrer Kapazitäten erhalten, ist nicht erforderlich und würde unnötige Kosten verursachen. Insbesondere zentral organisierte Kapazitätsmärkte würden die Integration der erneuerbaren Energie erschweren. Um dem Wunsch nach einer zusätzlichen Absicherung der Stromversorgung Rechnung zu tragen, sollte eine Kapazitätsreserve als Ergänzung zum optimierten Strommarkt eingeführt werden. Die Studien bestätigen damit den mit dem Strommarktgesetz eingeschlagenen Weg zur Optimierung des bestehenden Strommarktes hin zu einem Strommarkt 2.0 und geben Anstöße für weitere Schritte. Der Ende 2015 im Kabinett beschlossene Entwurf zum Strommarktgesetz soll den bestehenden Strommarkt fit machen für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien. Denn diese sind zentral für die Energiewende und sie verändern die Anforderungen und Rahmenbedingungen für alle Akteure am Strommarkt. Fluktuierende erneuerbare Energien erfordern neben dem Netzausbau insbesondere die Flexibilisierung von Erzeugung und Verbrauch. Dazu stehen schon heute vielfältige technische Möglichkeiten zur Verfügung, wie zum Beispiel die Verbesserung der Teillastfähigkeit und der flexiblere Einsatz von Stromerzeugungsanlagen, die Nutzung von Netzersatzanlagen oder von Speichertechnologien sowie eine flexiblere Nachfrage der Verbraucher (Lastmanagement). Die Aufgabe des Strommarktes ist es, die kostengünstigsten und am besten geeigneten Flexibilitätsoptionen in einem technologieoffenen Wettbewerb zu erschließen. Die Analysen der aktuellen Regelungen in ausgewählten Bereichen – insbesondere Systematik der Netzentgelte, Markt- und Produktdesign der Regelleistungsmärkte sowie Ausgestaltung des Bilanzkreis- und Ausgleichsenergiesystems – zeigen, welche Flexibilitätshemmnisse bestehen und welche Anpassungen des Strommarktdesigns kurz- und mittelfristig sinnvoll sind. Zum Beispiel sollten bei der Ausschreibung der Regelenergie die Produktlänge und Vorlaufzeiten verkürzt werden und bei den besonderen Netzentgelten für die Industrie die Hemmnisse für die Nutzung von Lastmanagement abgebaut werden. Die Analysen verdeutlichen, dass hier trotz zahlreicher Verbesserungen in den letzten Jahren noch weiterer Anpassungsbedarf auf dem Weg zum Strommarkt 2.0 besteht. Dieser wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Grünbuch und Weißbuch sowie im Gesetzesentwurf zur Reform des Strommarktes bereits weitgehend berücksichtigt. Die Studien „ Strommarktdesign der Zukunft “ und „ Strommarkt und Klimaschutz “ wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes vom Beratungsunternehmen r2b energy consulting erstellt.
Aufgrund der Volatilität von Sonnen- und Windstrom könnte zukünftig die Bedeutung von Regelleistung zunehmen. Tiefengeothermie kann mit flexiblen Strom-Wärme-Systemen Regelenergie liefern, ohne die Fernwärmeversorgung negativ zu beeinflussen. Dies wurde im Forschungsprojekt GeoFlex auch aus hydrogeochemischer Sicht bestätigt. Zusätzliche Flexibilisierungselemente, wie Wärmespeicher und Wärmepumpen erhöhen das ökonomische und technische Flexibilitätspotential und führen so insgesamt zu einem systemdienlicheren Verhalten. Um das Potential zu erschließen und die Flexibilisierung von Tiefengeothermie zu fördern, müssten unter aktueller Marktlage entsprechende Anreize geschaffen werden. Veröffentlicht in Climate Change | 24/2020.
Die Transformation des Stromversorgungssystems, in dem die erneuerbaren Energien zur tragenden Säule werden, wird die Anforderungen an alle Akteure verändern. Zentral für das Gelingen der Energiewende ist eine zunehmende Flexibilisierung von Erzeugung und Verbrauch. Sie ermöglicht eine kostengünstige Integration der volatilen Einspeisung der erneuerbaren Energien. Einerseits bestehen vielfältige technische Optionen zum Abbau heute vorhandener technischer Inflexibilität. Andererseits zeigen Analysen, dass überregionale Ausgleichseffekte der Last und der Einspeisung aus erneuerbaren Energien die Flexibilitätsanforderungen deutlich reduzieren können. Technologieneutrale wettbewerbliche Strommärkte stellen ein geeignetes Instrument zur Flexibilisierung des Stromversorgungssystems dar. Die Wirkungsmechanismen wettbewerblicher Strommärkte gewährleisten in der kurzen Frist eine effiziente Synchronisierung von Angebot und Nachfrage. In der mittleren und langen Frist setzen sie effiziente Anreize für eine Anpassung des Technologiemix an die Anforderungen, die aus einer sich verändernden residualen Last resultieren. Das Auftreten negativer Großhandelspreise bei deutlich positiven residualen Lasten in den vergangenen Jahren zeigt aber auch, dass aktuell noch Flexibilitätshemmnisse bestehen. Ursächlich dafür sind zumindest zum Teil Regelungen des Marktdesigns und des regulatorischen Rahmens, die einerseits Markteintrittsbarrieren darstellen und andererseits dazu führen, dass die Preissignale der wettbewerblichen Strommärkte nicht oder nur verzerrt bei einem Teil der Marktakteure ankommen. Für eine effiziente Erschließung der unterschiedlichen Flexibilitätsoptionen in einem technologieneutralen Wettbewerb sollten die Hemmnisse in den entsprechenden Regelungen, z. B. in den Bereichen Netznutzungsentgelte, Regelleistungsmärkte und Ausgleichsenergie, abgebaut oder zumindest reduziert werden. Quelle: Forschungsbericht
Die Abwasserwirtschaft ist im kommunalen Kontext in der Regel der größte Energie-Einzelverbraucher. Gleichzeitig wird auf Kläranlagen nutzbare Energie in Form von Gas, Strom oder Wärme erzeugt. Im Kontext des Klimaschutzplans 2050 mit seinen weitreichenden klima- und energiepolitischen Zielsetzungen ist die Abwasserwirtschaft somit ein wichtiges kommunales Handlungsfeld. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist, das Potenzial von Kläranlagen zur Erreichung der Klimaschutzziele zu eruieren. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Bewertung technischer Optionen der Abwasserwirtschaft zur Minderung von Treibhausgas-Emissionen durch die Substitution fossiler Energieträger in den Bereichen Strom, Wärme und Mobilität. Die Betrachtungen erfolgen für den aktuellen Status Quo, ein Benchmark Szenario, mit dem die bereits im jetzigen System möglichen, aber häufig nicht realisierten Optimierungspotenziale abgebildet werden, sowie ein innovatives Szenario, in dem die Kläranlage i. S. systemischer Transition einen Beitrag zur Regelenergie in der Region leistet und über die Kernaufgabe hinaus Aufgaben im Energiesystem übernimmt. Im Sinne einer verbesserten Einbindung der Abwasserwirtschaft in das Energiesystem werden die Wechselwirkungen mit dem Energiemarkt bzw. dessen Anforderungen und relevanten Rahmenbedingungen bei den Fragestellungen grundsätzlich berücksichtigt. Relevante Rechtsnormen und Anpassungsbedarfe werden aufgezeigt. Die Ergebnisse werden in einem Übersichtskatalog zusammengefasst. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Teil 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ads-tec GmbH durchgeführt. Das Vorhaben Strombank untersucht ein innovatives Betreibermodell, bei dem ein kosteneffizienter Quartierspeicher anstatt einer Vielzahl von Hausbatterien zur Speicherung von dezentral erzeugtem Strom den lokalen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch ermöglicht. In Analogie zu einer herkömmlichen Bank können die Bewohner des Quartiers verschiedene Dienstleistungen der Strombank in Anspruch nehmen. Zusätzlich zur Zwischenspeicherung von Strom für den Eigenverbrauch steht es den Kunden frei, Strom im Quartier zu handeln. Neben dieser primären Nutzung für den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch kann der Batteriespeicher aufgrund seiner hohen Flexibilität Dienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes in Form von Regelenergie anbieten. Das Energieversorgungsunternehmen MVV Energie AG, das zugleich Konsortialführer ist, der Mannheimer Netzbetreiber Netrion GmbH, der Batteriehersteller ads-tec GmbH aus Nürtingen sowie die Universität Stuttgart mit dem Institut für Photovoltaik (ipv) und dem Zentrum für interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung (ZIRIUS) greifen ein Thema auf, das immer mehr an Bedeutung aufgrund fluktuierender erneuerbarer Energien gewinnt: den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Das Forschungsprojekt wurde vom Land Baden-Württemberg im Rahmen des BWPLUS-Programms von November 2013 bis März 2016 gefördert.
Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Netrion GmbH durchgeführt. Das Vorhaben Strombank untersucht ein innovatives Betreibermodell, bei dem ein kosteneffizienter Quartierspeicher anstatt einer Vielzahl von Hausbatterien zur Speicherung von dezentral erzeugtem Strom den lokalen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch ermöglicht. In Analogie zu einer herkömmlichen Bank können die Bewohner des Quartiers verschiedene Dienstleistungen der Strombank in Anspruch nehmen. Zusätzlich zur Zwischenspeicherung von Strom für den Eigenverbrauch steht es den Kunden frei, Strom im Quartier zu handeln. Neben dieser primären Nutzung für den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch kann der Batteriespeicher aufgrund seiner hohen Flexibilität Dienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes in Form von Regelenergie anbieten. Das Energieversorgungsunternehmen MVV Energie AG, das zugleich Konsortialführer ist, der Mannheimer Netzbetreiber Netrion GmbH, der Batteriehersteller ads-tec GmbH aus Nürtingen sowie die Universität Stuttgart mit dem Institut für Photovoltaik (ipv) und dem Zentrum für interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung (ZIRIUS) greifen ein Thema auf, das immer mehr an Bedeutung aufgrund fluktuierender erneuerbarer Energien gewinnt: den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Das Forschungsprojekt wurde vom Land Baden-Württemberg im Rahmen des BWPLUS-Programms von November 2013 bis März 2016 gefördert.
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Photovoltaik durchgeführt. Das Vorhaben Strombank untersucht ein innovatives Betreibermodell, bei dem ein kosteneffizienter Quartierspeicher anstatt einer Vielzahl von Hausbatterien zur Speicherung von dezentral erzeugtem Strom den lokalen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch ermöglicht. In Analogie zu einer herkömmlichen Bank können die Bewohner des Quartiers verschiedene Dienstleistungen der Strombank in Anspruch nehmen. Zusätzlich zur Zwischenspeicherung von Strom für den Eigenverbrauch steht es den Kunden frei, Strom im Quartier zu handeln. Neben dieser primären Nutzung für den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch kann der Batteriespeicher aufgrund seiner hohen Flexibilität Dienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes in Form von Regelenergie anbieten. Das Energieversorgungsunternehmen MVV Energie AG, das zugleich Konsortialführer ist, der Mannheimer Netzbetreiber Netrion GmbH, der Batteriehersteller ads-tec GmbH aus Nürtingen sowie die Universität Stuttgart mit dem Institut für Photovoltaik (ipv) und dem Zentrum für interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung (ZIRIUS) greifen ein Thema auf, das immer mehr an Bedeutung aufgrund fluktuierender erneuerbarer Energien gewinnt: den lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Das Forschungsprojekt wurde vom Land Baden-Württemberg im Rahmen des BWPLUS-Programms von November 2013 bis März 2016 gefördert.
Das Projekt "Large roof integreted pv array in the aachen combisol plant" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NEA Neue Energie Forschung und Entwicklung gGmbH durchgeführt. Objective: - demonstration of an innovative photovoltaic generator, which is integrated harmonically into a biogas plant. - first application of a newly developed roof-integration system offering advantages with respect to costs, material use, cumulated energy consumption, and installation time. After detailed evaluation of the integration system (performance, reliability, etc. ), it will be commercialized on the open market; For subsequent projects, total costs well below 10 DM/Wp are expected. - exploitation of synergy of the newest photovoltaic system technology (string inverter technology, large area modules, plug systems, etc.) leading to improved plant monitoring, optimized energy yield, and reduced installation costs. - significant contribution from PV electricity to the energy supply of the bi-national industrial park Aachen/Heerlen. demonstration of the positive interaction between different RE sources (PV, WIND, Biogas). General Information: In the Combisol concept, it is a main idea to apply an integrated approach. In this approach, the specific requirements of the PV plant are taken into account at a very early stage in the planning phase of the building. For the Combisol plant, the preliminary building plans, which only considered the necessities of the biogas plant, were checked and modified. Optimization criteria were :optimal arrangement, ground plan, and south alignment of the buildings as well as type and slope of the roofs. Moreover, the total plant was changed to an aesthetic and attractive design. The integrated approach can lead to significant synergy effects. In the case of the Combisol plant, roof integration of the PV modules offers the opportunity to save the normal roof skin (trapezoid iron sheet) resulting in a credit of more than DM 120000. The combination of electricity production from a biogas plant and a PV generator will enable some balancing of the total power output. To improve the time behaviour, the biogas plant comprises a gas storage tank. The PV plant consists of a 330kWp generator (BP 585 laminates), which is integrated in the roof of the compost depot. The building suits perfectly well for this application, because the roof contains no chimneys, ventilation shafts, windows, etc. To optimize the usable roof area, a desk roof is used jutting out on each side, resulting in a total area of more than 2400 m?. The electric system design aims at innovative and cost-effective solutions. The most important features are: - use of string inverters with remote computer control - use of electrical plug systems to facilitate rational and simple installation - use of large modules to reduce DC cabling and installation time. The main advantages are: - improved MPP-tracking especially in the case of shadowing - reduced DC cabling and complete saving of field distributors. - reduced production losses in case of inverter failure - improved supervision and control of the plant.
Das Projekt "Hin zu hoher Durchdringung und stabiler Lieferung bei Windkraft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaft an der Universität Bremen durchgeführt. Objective: There is a clear global environmental imperative to develop and use our natural renewable energy resources. Development of such resources can also bring industrial and social benefits. Wind energy as a leading renewable is reaching a remarkable stage of technological and commercial maturity. An emerging barrier to wind energy reaching its full potential relates to the fact that existing grids have been designed and are operated to accommodate conventional centralised generation. In many locations, grid operators are concerned if wind penetration reaches more than 20 per cent since it can no longer be treated as a 'negative load'. The FIRMWIND project looks at how, by taking a non-conventional view of the grid network, much higher wind penetration levels might be achieved. The project, via case study, will look at how various holistic control strategies might allow high wind penetration and high capacity credit at the distribution system level. All elements of the system have the potential to have some degree of power balancing control exercised on them and the project will focus on how this can effectively confer firmness of supply. The project aims to:- Quantify improvements to wind penetration made possible by the introduction of various energy storage and load management options; - Quantify the change to capacity credit made possible by these options and to study how this changes as the wind capacity on the system increases; - Carry out a technical assessment of how taking an integrated approach would enable wind to produce firm power and hence reduce or obviate dependence on interconnection capacity. Description of the Work: The project will not develop new technology. Rather it aims to look at how current or developing technology could be applied. The project has six tasks. In the first phase of the project three preliminary tasks will be undertaken. Suitable load flow analysis tools will be studied and developed so that they can adequately handle active load and storage components. As a parallel exercise, storage, load control and power side control technologies will be reviewed and characterised. Thirdly a range of potential case studies will be identified and three chosen for subsequent study. Relevant information necessary for logistic modelling will be gathered or synthesised. The second phase of the project will comprise the core analytical task in which the modelling tools will be used to study and optimise how the available approaches and devices might be used to achieve high penetration in the context of the chosen case studies. In the final phase of the project potential technical and institutional barriers to realisation of the proposed solutions will be identified. Prime Contractor: Renewable Energy Systems Ltd., Glasgow Office; Glasgow.
Das Projekt "Sub project: Smart Services" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PSI Energy Markets GmbH durchgeführt. Fokussiert wird die Konzeption, Entwicklung und prototypische Implementierung einer Plattform zur Synchronisation industrieller Verbraucher (als Flexibilitätscluster) mit dezentralen Erzeugern (unter anderem regenerativer Energie), die in virtuellen Kraftwerken zusammengefasst werden. Kern der Plattform ist ein Mechanismus, der die Flexibilität der Verbraucher bewertet und ihnen damit eine Partizipation am Energiemarkt (Regelenergie-, Spotmarkt) ermöglicht. Eine Synchronisation auf lokaler Ebene (Verteilnetz) ist dabei einem Ausgleich auf überregionaler Ebene (Übertragungsnetz) vorzuziehen. Prototypisch wird das Projekt in der Modellregion Aachen umgesetzt und leistet einen Beitrag zur Energiewende mit Bezug zu den Zielen Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Versorgungssicherheit.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 197 |
| Land | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 192 |
| Text | 3 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| closed | 9 |
| open | 191 |
| unknown | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 202 |
| Englisch | 40 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 6 |
| Keine | 66 |
| Webseite | 131 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 89 |
| Lebewesen & Lebensräume | 85 |
| Luft | 87 |
| Mensch & Umwelt | 202 |
| Wasser | 57 |
| Weitere | 199 |