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Energieversorgungskonzept GUW+ für E-Busse und ÖPNV-Bahnen
Claudius Jehle & Carsten Söffker
07/05/2018
© ALSTOM SA, 2015. All rights reserved. Information contained in this document is indicative only. No representation or warranty is given or should be relied on that it is complete or correct or will apply to any particular project. This will depend on the technical and commercial circumstances. It is provided without liability and is subject to change without notice. Reproduction, use or disclosure to third parties, without express written authorisation, is strictly prohibited
ALSTOM - 07/05/2018 – P 2
Was beinhaltet die Phase 2 der Energiewende?
Energieversorgungskonzept GUW+
Ausweitung der Elektromobilität vom Schienenverkehr auf die Straße
Wesentliche Herausforderungen für ein effizientes Konzept: • Sektorenkopplung zwischen Verkehrsbetrieb und Energieversorger • Systemintegration sowohl elektrisch als auch (städte-)baulich
1879 10 km/h 2,2 kW 2017 in Hannover
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 3
Energieversorgungskonzept GUW+
1. Ein umfassendes Gleichspannungs-Verteilnetz mit Leistungsreserven
Was hat der städtische (Bahn-)Verkehrsbetrieb anzubieten?
2. Gleichrichter-Unterwerke mit (teilweise erheblichen) Bauraumreserven
Beispiel Frankfurt Beispiel Dresden
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 4
Energieversorgungskonzept GUW+
1. Steigerung der Energieeffizienz zwecks besserer CO2-Bilanz
Was wird vom städtischen (Bahn-)Verkehrsbetrieb verlangt?
2. Zügige Migration vom Diesel- zum Elektrobus
https://www.vcd.org/themen/klimafreundliche-mobilitaet/
FAZ (30.8.16), Bundesregierung (26.2.18), Tagesspiegel (1.3.18)
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 5
Ladephilosophien
Energieversorgungskonzept GUW+
Depotladung
Bei kleinen Flotten günstigste Lösung
Extreme Netzbelastung, sehr große Fahrzeugbatterien
Übergangslösung
verteilte Gelegenheitsladung
geringere Gesamtkosten bei großen Flotten
Netzanschlüsse sehr ähnlich zu Straßenbahnen
Zukunftslösung, insb. mit GUW+
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 6
Energieversorgungskonzept GUW+
Reduktion Investitions- und Anschlusskosten Minimierung des
stadtplanerischen Eingriffs
Bessere CO2-Bilanz durch Speicherung von Grünem Strom
Überkapazitäten werden als Netzdienstleistung (z.B. Regelenergie) verkauft
Senkung Spitzenbezug (peak-shaving)
erheblich geringere Betriebskosten
Verbreitung gefördert durch geringere
Infrastrukturkosten
CO2
Bremsenergie wird besser genutzt signifikante
Energieeinsparung Günstiger Speicher durch 2nd-Use von Fahrzeugbatterien
Der Nahverkehr 1+2/2018: „Energieversorgung für Bahn und Bus - GUW+ nutzt Bestandsinfrastruktur für Elektromobilität“
Notfallreserve (Black-Out) gefahrloser Personenausstieg kontrollierter Wiederanlauf
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 7
Technische Sorge: Das hört sich aber sehr kompliziert an!
Energieversorgungskonzept GUW+
Ist die Verfügbarkeit der Bahnstromversorgung gewährleistet ?
Ja, denn GUW+ basiert auf der Anpassung bewährter Komponenten:
2017 in Hannover
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 8
Wirtschaftliche Sorge: Wie kann sich das rechnen ?
Energieversorgungskonzept GUW+
Wird der Investitions- und Instandhaltungsbedarf nicht massiv erhöht ?
GUW+ ist keine Universallösung, aber mit dem richtigen Zuschnitt kann es sich lohnen: Minimierung von Investitionen (CAPEX)
• Nutzung von Bestandsgebäuden für E-Bus Ladestationen
• Vermeidung eines neuen Mittelspannungsanschlusses
• Nachnutzung der Busbatterien als Batteriespeicherkraftwerk
Amortisationspfade im Betrieb (OPEX)
• Vollständige Nutzung der anfallenden Bremsenergie
• Einsparung des Leistungsentgelts für die E-Busversorgung
• Bereitstellung von Dienstleistungen für das Stromnetz (Primärregelleistung)
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 9
Rechtliche Sorge: Ist das denn mit der Gesetzeslage vereinbar ?
Energieversorgungskonzept GUW+
Es gibt unterschiedliche Begünstigungen, aber keine geeigneten (geeichten) Zähler ! • Mehrere Stromarten: Bahnstrom, Busstrom, Speicherstrom, Fremdladung • Mehrere Ansprechpartner für: EEG-Umlage, Stromsteuer, Präqualifikation
Das ist richtig, aber (leider) nur eines der aktuellen Probleme: • Risiko von Doppelbelastungen bei mehrfacher Energiewandlung/-speicherung, • Fehlende Abgrenzung durch gewollte Überlagerung der Energieflüsse, und • Stromlieferung an Dritte, ohne als Energieversorger auftreten zu wollen.
Quintessenz: Die 2. Phase der Energiewende hat kein technisches oder wirtschaftliches, sondern ein regulatorisches Problem ! • Aus den vielen Regelungen müssen jetzt dienliche und nutzbare entstehen. • Die präzise Erfassung aller Energieflüsse ist physikalisch unmöglich.
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 10
Schematische Darstellung der zu erfassenden Energieflüsse…
Energieversorgungskonzept GUW+
Übergang ins „Bahnstromnetz“
2.250 kWh
1000 kWh
500 kWh
250 kWh
250 kWh 500 kWh 500 kWh 250 kWh
Bahnstromnetz
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 11
Fazit: GUW+ kann die Phase 2 der Energiewende voranbringen.
Energieversorgungskonzept GUW+
In allen drei Achsen wurde „schon, aber auch erst“ die Hälfte des Weges zurückgelegt: • Passende Komponenten sind am Markt
verfügbar, aber noch nicht „systemintegriert“. • Relevante Amortisationspfade sind vorhanden
und robust, sofern die örtlichen und betrieblichen Parameter ein positives Ergebnis liefern.
• Rechtliche Risiken wurden identifiziert, die einer effizienten Sektorenkopplung derzeit noch entgegenstehen.
€
§
GUW+
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ALSTOM - 07/05/2018 – P 12
Die neue Bundesregierung hat die Zeichen der Zeit erkannt!
Energieversorgungskonzept GUW+
Koalitionsvertrag, S. 73
Aus den dargestellten Gründen kann die Wirtschaftlichkeit von GUW+ noch nicht vertraglich zugesichert werden.
Im Januar 2018 stellten wir einen Förderantrag bei der NOW, um • die offenen Punkte schließen • einen zuverlässigen Demonstrator zu errichten • und so die Basis für ein marktreifes Produkt schaffen zu können,
mit dessen Hilfe der Markthochlauf für Elektrobusse im ÖPNV gelingt.
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+ + + Die Leitveranstaltung der Energiewende in Deutschland fand in 2018 vom 07. bis zum 09. Mai im Ludwig Erhard Haus in Berlin statt.
Weitere Informationen und viele Vortragsunterlagen zu über 350 Vorträgen aus 57 Veranstaltungen im Rahmen der Berliner ENERGIETAGE 2018 finden Sie unter
www.energietage.de
Ein Vortrag im Rahmen der