V1 Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie

Informationen zu den Aktivitäten des ETG Fachbereichs finden Sie in einer kurzen Zusammenfassung der Aktivitäten in 2020 sowie den Planungen für 2021 und den nachfolgenden Arbeitsfeldern des Gremiums.

1. Entwicklungsszenarien der EE in Deutschland bis 2050

Zeitrahmen: 2030, 2040, 2050 (Grundlagen: BMU-Studien, VDE-Studien … )
40-80% EE mit Ausblick auf 100%
Betrachtungsgebiet Deutschland
Netzausbauszenarien Übertragung und Verteilung bis 2050
Speicherausbauszenarien bis 2050
Effizienz und neue Elektrizitätsanwendungen
Berücksichtigung von Vorarbeiten
- Flexible Kraftwerke
- Speicherstudie
- Demand Side Integration
- Aktive Energienetze
- EUREL Power Vision 2050
TF aus FB V1 (und Externen), die Kapitel „Entwicklungsszenarien“ erarbeiten
Know how Träger

2. Windenergie

Installierte Leistungen Onshore und Offshore
Gleichzeitigkeiten (Zeitreihenanalyse)
Voraussichtlich verfügbare Netzkapazitäten
Voraussichtliche Beteiligung an der Netzregelung (P/f, U/Q)
Voraussichtliche Beteiligung am Engpassmanagement (Abschaltung)
Voraussichtliche Entwicklung der Einspeisetarife und der Stromgestehungskosten
know-how-Träger Wind einbinden
TF aus FB V1 (und Externe),die Kapitel „Wind“ erhandeln
Know how Träger extern

3. Photovoltaik

Installierte Leistungen in den verschiedenen Netzebenen
Installationsleistungen auf Gebäuden mit Anschluss an das NS-Netz
Installationsleistungen auf Landwirtschaftsflächen mit Netzanschluss MS
Entwicklung der Transportkapazität der Verteilungnetze (RONT, Netzausbau)
Anschlussbedingen für PV im Verteilungsnetz
Voraussichtliche Entwicklung der Einspeisetarife und der Stromgestehungskosten
know-how-Träger PV einbinden
TF aus FB V1 (und Externe), die Kapitel „PV“ erarbeiten
Know how Träger extern

4. Dezentrales Residuallastmodell „Smart Grid“, „Microgrid“, energieaktive Region oder Stadt

Effizienzsteigerung bis 2050 (EU-Effizienzrichtlinie)
DSI-Potenziale
Neue Elektrizitätsanwendungen: Wärmepumpe, Elektromobilität,…
Anschluss- bzw. Abschaltbedingungen und ihre Auswirkungen auf die Leistung
TF aus FB V1 (und Externe), die Kapitel „Dezentrales Residuallastmodell“
Know how Träger extern

5. Dezentrale Erzeugung der Ausgleichsenergie (Leistungsautonomie)

Ziel: nicht transportierbare, zeitgerecht nutzbare oder dezentral speicherbare EE bei begrenztem Netzausbau- und Speicherausbauszenarien zu nutzen

Wasserstoffelektrolyse und Speicherung (Verteilnetz oder Endkunde)
Dezentrale Brennstoffzellenkraftwerke (Verteilnetz oder Endkunde)
Dezentrale Haus-Kleinkraftwerke mit KWK
Elektrofahrzeuge V2G oder G2V
Anschlussbedingungen für dezentrale Erzeugungseinheiten
Dezentrale Steuerungs- und Regelkonzepte für die Bereitstellung der Ausgleichsenergie
Kostenmodell der dezentralen Ausgleichsenergie
Anforderungen an die Regulierung
Herausforderungen für die Energieversorger (Betreibermodelle)
TF aus FB V1 (und Externen), die Kapitel „Dezentrale Ausgleichsenergie“ erarbeiten
Know how Träger extern: TU‘s / Forschungsprojekte analysieren.

6. Zentrale Erzeugung der Ausgleichsenergie (Ausgleichsszenario 2)

Ziel: überwiegend zentrale Bereitstellung der Ausgleichsenergie bei ausreichendem Ausbau der Übertragung- und Verteilungsnetze

Residuallastmodell nach Regionen aus der Sicht der Übertragungsnetze
Einsatzprofile der thermischen Kraftwerke 2030, 2040, 2050
Einsatzprofile der zentralen Speicher 2030, 2040, 2050
Kostenmodell der zentralen Ausgleichsenergie
TF aus FB V1 (und Externen), die Kapitel „Zentrale Ausgleichsenergie“ erarbeiten

7. Gemischte zentrale/dezentrale Bereitstellung der Ausgleichsenergie

Simulations- und Optimierungsmodell zur Auffindung des minimalen volkswirtschaftlichen Aufwandes der zentral-dezentralen Energieversorgung
Optimales System aus Sicht der Energiewirtschaft und der Umwelt:
- Einsparungen des Leitungsausbaus im Übertragungs- und Verteilnetz
- Einsparung an zentralen bzw. dezentralen Speicherkapazitäten
- Minimierung der nicht nutzbaren EE
- Minimierung des fossilen Brennstoffbedarfs
- Minimierung der volkswirtschaftlichen Kosten
- TF aus FB V1(und Externen), die Kapitel „Systemoptimierung“ erarbeiten

8. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenstellung der wesentlichen Fakten und Erkenntnisse
Darstellung des Handlungsbedarfs
Dieses Kapitel wird nach Fertigstellung aller anderen Kapitel von den Autoren aller Kapitel erarbeitet

Rückblick 2020 - Ausblick 2021

Nachdem der Fachbereich V1 im letzten Jahr thematisch neu ausgerichtet wurde, konnten die Arbeiten im Berichtsjahr (11/2019-11/2020) unter dem Vorsitz von Herrn Dr. Martin Kleimaier und dessen Stellvertreter, Herr Prof. Dr. Hendrik Lens (Universität Stuttgart) zielgerichtet fortgeführt werden.

Im Vordergrund standen dabei die Arbeiten an dem geplanten Positionspapier zum Thema „Entwicklung der Stromerzeugung und des Speicherbedarfs unter dem Aspekt eines Ausstiegs aus Kernenergie und Kohleverstromung“. Die Arbeiten am Positionspapier sollen im Frühjahr soweit gediehen sein, dass eine erste Ausgabe veröffentlicht werden kann. In welchem Rahmen dies geschehen soll, wird derzeit noch diskutiert (z.B. im Rahmen des ETG-Kongress 2021). Gleichzeitig liefen die Vorbereitungen einer Fachtagung unter dem Motto „Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie - Wege zu einer klimaneutralen Energieversorgung“. Die Fachtagung sollte nach ursprünglicher Planung als Präsenztagung am 20. Oktober 2020 in Kassel stattfinden.

Die geplante Fachtagung musste aufgrund der Corona-bedingten Einschränkungen leider relativ kurzfristig auf ein Online-Format umgestellt werden, was Änderungen am Programm erforderlich machte, jedoch organisatorisch gut gelang. Obwohl die Veranstaltung nicht kostenlos angeboten wurde, haben etwa 90 Personen teilgenommen. Die Diskussion im Chat war sehr lebhaft und hat gezeigt, dass die Thematik auf großes Interesse stößt. Eine erneute Fachtagung zu diesem Themenkreis, soll im kommenden Jahr am 16. November 2021 in Kassel (Kongress Palais) – dann hoffentlich wieder als Präsenztagung – durchgeführt werden.