Windrad und Solarpanel mit Sonne im Hintergrund
Franz Metelec / Fotolia
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Arbeitsprogramm ETG Fachbereich V1

V1 Zentrale und dezentrale Stromerzeugung

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

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