Direktvermarktung & Regelenergie Bedarfsorientierte Stromerzeugung aus Biogas auf landwirtschaftlichen Biogasanlagen Henning Gewecke Bernburg, 17. März 2015 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 2 Die SCHNELL Motoren AG Vorstellung 1992: Gründung durch Hans-Jürgen Schnell Bis 2000: Planung und Bau von 60 kompletten Biogasanlagen Ab 2000: Konzentration auf die Produktion von Blockheizkraftwerken (BHKW) 2011: Auslieferung des 3.000sten SCHNELL BHKWs 2012: Firmenjubiläum 20 Jahre SCHNELL (Installierte Gesamtleistung 632 Megawatt) Bis 2014: Über 3.700 Aggregate in über 20 Länder auf 4 Kontinenten ausgeliefert. SCHNELL Motoren AG Hauptsitz Amtzell Unternehmensgründer Hans-Jürgen Schnell Aggregate in der Produktionshalle SCHNELL Motoren AG 3 Standorte Niederlassungen & Servicenetz Niederlassung Nord, Rodewald Service Niederlassung Nord Montage Motoreninstandsetzung Hauptstandort Süd, Amtzell SCHNELL Motoren AG Geschäftsleitung Produktion Vertriebsleitung Forschung & Entwicklung Service SCHNELL Akademie 4 Die SCHNELL Motoren AG Kernkompetenzen Seit 2000 hat sich die SCHNELL Motoren AG auf die Entwicklung und den Bau hocheffizienter BHKW-Biogas-Motoren fokussiert. Meilensteine: Entwicklung & Perfektionierung der Zündstrahltechnologie Common-Rail-Einspritztechnik (Dualfuel-Rail) Entwicklung der Blue-Rail© Technologie für Gas-Otto-Motoren zusammen mit der Agrogen GmbH Effektivitätssteigerung durch Integration der Turbocompounder Technologie DLG-Test 5/2013: Gas-Otto-Aggregat mit 46,1% el. Wirk. (gemäß ISO 3046-1) Optimierung des Start-Stop-Verhaltens zur bedarfsgerechten Regelbarkeit der Motoren und Integration in die Direktvermarktung SCHNELL Motoren AG 5 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 6 Bedarfsgerechte Stromproduktion (DV) Baseline vs. Direktvermarktung Business Case (früher) Dauerbetrieb (24 / 7 / 365) Max. Leistung = Max. Strom (max. Effizienz) => Maximale EEG-Vergütung „Start-Stop“ nur für Service / Wartung kW Zeit Business Case (heute) Betrieb nur wenn Strom gebraucht (DV) Max. Leistung = Max. Zuverlässigkeit „Start-Stop“ mehrmals täglich ! Verschiedenste Fahrweisen: positive & negative sek. Regelleistung 8│16 Bedarf Flexibler Betrieb mit 2 BHKWs SCHNELL Motoren AG kW Zeit 7 Investitionsfenster nutzen! Flexprämie 2015 > 130€ kW Flex 2006 2026 Restlaufzeit der Anlage: 10 – 14 Jahre BHKW austauschwürdig AfA - Abschreibungen Hohe Erfahrung beim Fahren der Anlage Flex Invest = Unterhaltungsaufwand Eigenkapital häufig vorhanden Steuerliche Effekte können positiv wirken 2021 > 130€ kW Flex 2011 2031 Restlaufzeit der Anlage: 15 – 17 Jahre Zusatz – BHKW verlängert die Gesamtlaufzeit des Sets AfA - Abschreibungen Anlagen häufig schon Flex – geeignet (gasdichtes GPL, Aktivkohle) Zusatzeffekte möglich (BImSch, Formaldehydbonus) SCHNELL Motoren AG 8 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 9 Lösung der technischen Herausforderungen 1 Schnell-Start / Schnell-Stop (Punktgenaue Zündung) Standard Zündsystem SCHNELL Zündsystem ungenauer Zündbeginn genauer Zündbeginn Pel = 250 kW Nox = 500 mg/m³ ZZP -16°KW SCHNELL Motoren AG Zündspannung gemittelt (kV) Brenndauer Zündfunken Gemittelt 215 µs Minimum 170 µs Maximum 270 µs Pel = 250 kW Nox = 500 mg/m³ ZZP -16°KW Zündspannung gemittelt (kV) Brenndauer Zündfunken Gemittelt 463 µs Minimum 400 µs Maximum 573 µs 10 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 12 Lösung der technischen Herausforderungen 2 Schnell-Start / Schnell-Stop (5 Min. Rampe) Welche Rampe schafft das BHKW von 0 kW auf P-Max? (Verfügbarkeit) Die Hochlaufphase besteht aus 4 Komponenten: (Beschreibung der Folgefolie) 1. Leerlaufphase, sie beschreibt den Abschnitt, in dem das BHKW konstant mit 1500 U/min (+50U/min) nach dem Start läuft. Der Defaultparameter beträgt derzeit 10 Sek. 2. Synchronisation, hier kann man keine feste Zeitvorgabe nennen, jedoch ist das BHKW in der Regel nach maximal 60 Sek. netzsynchron. 3. In der Aufwärmphase läuft das BHKW 60 Sek. (Parameter) mit 3% (Parameter) der Nennleistung. 4. In der Belastungsphase belastet das BHKW mit 2 kW/Sek. (Parameter sollte aber 6 kW/Sek. nicht überschreiten) SCHNELL Motoren AG 13 Lösung der technischen Herausforderungen 2 Schnell-Start / Schnell-Stop (5 Min. Rampe) SCHNELL Motoren schaffen die 5 Min. Rampe bereits seit 2010 Beispiel: Trendaufzeichnung der Start-Leistung/Drehzahl eines BHKW (Version 5) aus 2010 Belastung Synchronisation Aufwärmphase BHKW Start SCHNELL Motoren AG 14 Lösung der technischen Herausforderungen 2 Schnell-Start / Schnell-Stop (5 Min. Rampe) 3,41 Minuten nach Startbefehl am Netz. Starten von 0 kW auf Volllast 03:41 Min. SCHNELL Motoren AG 15 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 16 Lösung der technischen Herausforderungen 3 Motorheizung: Aggregate – Kühlwasserwarmhaltung sekundär Heizstab mit 4,5 kW thermischer Leistung Automatische Absperrklappe vor dem Abgaswärmetauscher mit Bypass Inklusive Ansteuerung der Absperrklappe und des Heizstabs Zur Vorheizung des Aggregats in der Regelenergie SCHNELL Motoren AG 17 Lösung der technischen Herausforderungen 3 Motorheizung: Wärmeauskopplung primär: HeatTransferUnit Komplette Trennung von BHKW-Grundrahmen und Wärmeauskopplung Kühlwasserwarmhaltung primär SCHNELL Motoren AG 18 Lösung der technischen Herausforderungen 3 Motorheizung: BHKW Start nach längerer Betriebspause Ausgangszustand: Die Kühlwassertemperatur primär ist auf den eingestellten Wert zw. 45° bis 50°C gehalten worden. Die HTU und der AWT ist kalt, mit Ausnahme der hydraulischen Weiche. 1. Das BHKW startet. 2. Alle Pumpen laufen los, der Heizstab schaltet ab. 3. Die Absperrklappe primär bleibt unter 55 °C zu. Das Kühlwasser fließt durch den Bypass. Dadurch wird das Kühlwasser nicht sofort durch das kalte Wasser (In der HTU und im AWT) abgekühlt. 4. Der Motor läuft, das Kühlwasser erwärmt sich langsam. Das kalte Wasser (aus der HTU und dem AWT) wird langsam zugemischt. 5. Die Vorlauf-Temperatur primär überschreitet 55 °C, die Absperrklappe primär öffnet. (Wenn die VL-Temperatur primär erneut unter 50 °C fällt, schließt sie wieder). 6. Das BHKW erreicht seine Betriebstemperatur, die Absperrklappe primär bleibt offen, bis das BHKW erneut gestoppt wird. SCHNELL Motoren AG 19 Lösung der technischen Herausforderungen 3 Motorheizung: Abstellen des BHKW`s Ausgangszustand: Das BHKW entkoppelt, und stoppt. 1. Der Pumpennachlauf von 15 min läuft, währenddessen ist der Heizstab immer aus. 2. Die Absperrklappe primär ist über 55 °C Vorlauf-Temperatur primär immer offen. Sobald die Vorlauf-Temperatur primär unter 50 °C fällt schließt die Absperrklappe. Diese Funktion ist während des BHKW Betriebes und im Stillstand aktiv. 3. Der Bypass der Absperrklappe primär ist so dimensioniert, dass der Strömungssensor auch bei geschlossener Absperrklappe primär genügend Strömung erfassen kann. 4. Sobald die Kühlwassertemperatur Motor unter die in Punkt 1.1 abgebildete Temperatur (Heizstab Ein) fällt schaltet die Kühlwasserpumpe Motor ein. Mit 5 Sekunden Verzögerung schaltet der Heizstab zu. 5. Wenn die Kühlwassertemperatur Motor die in Punkt 1.1 abgebildete Temperatur (Heizstab Aus) erreicht, schaltet der Heizstab aus. 6. Nach einer Verzögerung von 5 Minuten. stoppt dann die Kühlwasserpumpe Motor. SCHNELL Motoren AG 20 Ergebnis Regelfähigkeit ab Aggregate V3.3 bis V4 (mit ZMR) & höher SCHNELL Motoren AG 21 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 22 Beispiel SCHNELL Container vs. duoSCHNELLpack 2x 250 kW Bestand je im Einzelcontainer, dazu der neue Doppelcontainer mit 500 kW (2x 250 kW) SCHNELL Motoren AG 23 Beispiel Altanlage 500 kW auf 1000 kW umgerüstet Berechnung Flexibilitätsprämie Installierte Leistung Bemessungsleistung Anlagenauslastung Jährliche Vollaststunden Korrekturfaktor Anlagenauslastung Kapazitätskomponente 0,2 x Bemessungsleistung 0,5 x Installierte Leistung Zusätzlich bereitgestellte Leistung Flex-Prämie SCHNELL Motoren AG 1000 475 47,5 4161 1,1 130 200 500 477,5 62075 1,49 kW kW % h €/kW kW kW kW €/a €-Cent/kWh el. 24 Beispiel BGA Kl. Zecher 2x 250 KW DSP mit 460 KW in der DV Netzausbau erst 2015 SCHNELL Motoren AG 25 Beispiel BGA Kl. Zecher MW Monate Mai & Juni 2014 – Mit erheblichen Betriebsschwankungen 01. Mai 14 SCHNELL Motoren AG 12. Juni 14 26 SCHNELL Motoren AG 09.06.2014 00:00 08.06.2014 00:00 07.06.2014 00:00 06.06.2014 00:00 05.06.2014 00:00 04.06.2014 00:00 03.06.2014 00:00 02.06.2014 00:00 01.06.2014 00:00 31.05.2014 00:00 MW Beispiel BGA Kl. Zecher Wochenübersicht Mai 2014 - Detailansicht 1 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 IST (MW) 0,1 SOLL (MW) 0,05 0 27 Beispiel BGA Kl. Zecher (am 07.06.2014) Betreiber hat sich mit Rohstoffeinsatz verschätzt: BHKW fährt Gasblase leer SCHNELL Motoren AG 28 SCHNELL Motoren AG 02.06.2014 00:00 01.06.2014 00:00 31.05.2014 00:00 30.05.2014 00:00 29.05.2014 00:00 28.05.2014 00:00 27.05.2014 00:00 26.05.2014 00:00 25.05.2014 00:00 24.05.2014 00:00 MW Beispiel BGA Kl. Zecher Wochenübersicht Mai 2014 - Detailansicht 2 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 IST (MW) 0,1 SOLL (MW) 0,05 0 29 Beispiel BGA Kl. Zecher (am 28.05.2014) Schnell Service hat sich nicht rechtzeitig angemeldet: Beide BHKWs gehen nacheinander aus SCHNELL Motoren AG 30 Beispiel BGA Kl. Zecher 1 & 2 (am 28.05.2014) kW kW SCHNELL Motoren AG 31 Beispiel Beispiel einer „Überlieferung“ MW 25.05.2014 – Die verfehlte Prognose mit einer Überlieferung ausgeglichen Überlieferung SCHNELL Motoren AG 32 Beispiel Permanente „Unterdeckung“ MW Warum ist BGA Kl. Zecher permanent unterhalb des Fahrplans? Unterdeckung: BGA meldet 250 kW an DV -> am Trafo kommen aber nur 247 kW an ! => -6044,44 € SCHNELL Motoren AG 33 Beispiel BGA Kl. Zecher Ertragsübersicht EEG-Vergütung EEG-Vergütung 263,005 MWh 200,000 €/MWh 52.601,02 € zu zahlen durch den Netzbetreiber 263,005 MWh 171,870 €/MWh 45.202,69 € zu zahlen durch den Direktvermarkter 263,005 MWh 28,130 €/MWh 7398,33 € Gemäß Angaben des Erzeugers Direktvermarktung (Mindestvergütung=EEG) Marktprämie Referenzmarktwert Gesamtergebnis Vermarktung SCHNELL Motoren AG 52.601,02 € 34 Beispiel BGA Kl. Zecher Direktvermarktung (Transparente Vermarktung) Energievermarktung Energiemenge Verkauft (Prognose) 264,536 MWh Erzeugt (Messdaten) -263,005 MWh 30,964 €/MWh 8190,99 € Ausgleichsenergie Unterdeckung / Bezug -9,647 MWh 23,339 €/MWh -225,16 € Überdeckung / Verkauf 8,116 MWh 29,645 €/MWh 240,61 € Bilanzausgleich 0,000 MWh -0,500 €/MWh -132,27 € Regelenergie Energiebilanz Marktzugangskosten Ergebnis der Energievermarktung SCHNELL Motoren AG 0,000 MWh 264,536 MWh 8074,17 € 35 Beispiel Regelenergievermarktung Positive Sekundärregelleistung Bereitschaft (LP) - MWh - €/MWh -€ Bereitgestellte Regelenergie (AP) - MWh - €/MWh -€ Negative Sekundärregelleistung 174,14 € Bereitschaft (LP) - MWh - €/MWh -€ Bereitschaft (LP) - MWh - €/MWh -€ Bereitgestellte Regelenergie (AP) - MWh - €/MWh -€ Bereitgestellte Regelenergie (AP) Positive Minutenreserve Negative Minutenreserve 14,90 € Bereitschaft (LP) Bereitgestellte Regelenergie (AP) - MWh - €/MWh -€ 189,04 € Ergebnis der Regelenergievermarktung 8263,21 € Gesamtergebnis Vermarktung Referenzmarktwert separat gezahlt -7398,33 € aus Vermarktung 854,88 € Gesamtvorteil Nachteil des Erzeugers aus Marktprämie wegen Regelenergie 0,00 MWh 200,00 €/MWh 0,00 € Vorteil 864,88 € Zu teilender Vorteil Anteil des Erzeugers SCHNELL Motoren AG 61,00 % 527,58 € 36 Gliederung 1. Die SCHNELL Motoren AG 2. Direktvermarktung 3. 4. a. Business Case (früher / heute) b. Fahrweisen Lösungen a. Zündsystem b. 5 Min. Rampe c. Motorheizung d. Beispiele Liebherr a. LIEBHERR & SCHNELL b. Vorstellung 500 kW c. Service- Greenguard SCHNELL Motoren AG 37 LIEBHERR-Motoren SCHNELL Motoren AG 38 Liebherr-Motoren Strategische Partnerschaft Interesse LIEBHERR Interesse SCHNELL - LIEBHERR Interesse an SCHNELL Technologie - SCHNELL sucht Partner für problemlosen Einstieg in den Erdgasmarkt - LIEBHERR sucht einen Markt Partner mit Erfahrung in Gas-Motoren-Entwicklung und Vertrieb. - ausgereiftes Motorprogramm mit LIEBHERR Garantie - SCHNELL erweitert sein Geschäftsmodell mit einer Genset-Produktion - langfristig ist das breitere Leistungsspektrum mit LIEBHERR Motoren wichtig (MW-Klasse) - LIEBHERR sucht einen Genset-Hersteller (mit Mittelspannungszertifikat) © SCHNELL Motoren AG Seite 39 Liebherr-Motoren Vorstellung Liebherr Machines Bulle S.A. (LMB), Bulle (Schweiz): ca. 1.100 Mitarbeiter │ ca. 340 Mio. € Umsatz Kapazität in Bulle ca. 14.000 Motoren (Diesel + Gas) (2014 mehr als 500 Gasmotoren) bis 2018 Investitionen i.H.v. 200 Mio. CHF in das Motorenwerk in Bulle Erklärtes Ziel: 30% Marktanteil Gasmotoren Starkes Standbein: Genset Applikationen © SCHNELL Motoren AG Seite 40 Liebherr-Motoren Besondere Merkmale der LIEBHERR - Gasmotoren Sputter Lager Stahlkolben (Patent) Standard bei high end Motoren Haltbarer als Alu Kolben Optimierter Rollenstößel-Technik Reduziert Reibleistung © SCHNELL Motoren AG 4-Ventil-Zylinderkopf Edelstahl Gemischkühler LMB Design mit bis zu 25.000Bh Standzeit Der Standard bei Gasmotoren mit Biogas Seite 41 Liebherr-Motoren Leistungsband der neuen SCHNELL BHKW-Baureihe L Aktuelle Baureihe (Generation 4 & 5 ) durchgehend 130 mm Bohrung, viele Gleichteile, gleiche Zylinderköpfe, Kolben etc. Typ VH (ltr.) Power range SCHNELL BHKW LMB 9620 (44,9 l.) L12V21 (25 l.) Ab Generation 6 ist eine 135 mm Bohrung in Vorbereitung Folge: V8 V12 V16 V20 380 kW, 570 kW, 770 kW, 1.000 kW L8V21 (16,7 l.) L6R20 (11,9 l.) L4R20 (8,0 l.) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 P el [kW] © SCHNELL Motoren AG Seite 42 Liebherr-Motoren Technische Daten - L12V21 500 kW BIOGAS - Maschinen voll regelbar für flexible Fahrweise. Nach Erreichen Freigabetemperatur innerhalb von 90 sec. auf Nennlast. Regelbereich 50- 100% PN Technische Daten gem. DIN ISO 3046-1 - Änderungen vorbehalten © SCHNELL Motoren AG Seite 43 Liebherr-Motoren Greenguard – Flottenmanagement - Steuerung bekannt B&R mit Verbindung zum SCHNELL Flottenmanagementsystem GreenGuard ist eine flexible Datenbankanwendung, die den gesamten Lebenszyklus einer Anlage unterstützt. Neben der klassischen Fernüberwachung bietet das System Funktionen zur vorbeugenden Fehlererkennung wie auch zur Wartungsplanung. Die wichtigsten GreenGuard Funktionen: Visualisierung Fernsteuerung (Start, Stop, Fehlerquittierung) Fernwartung Alarmierung (SMS, Email) Trendauswertungen Historische Datenerfassung Betriebsstunden- und Servicezähler Die Unterstationen (BHKW) kommunizieren über LAN, das Mobilfunk-Netzwerk (GSM/GPRS) oder über eine Satellitenverbindung mit der GreenGuard-Zentrale. Die Daten und Betriebszustände werden periodisch wie auch ereignisgesteuert in die GreenGuard Datenbank weitergeleitet: periodisch (z. B. alle 2 Stunden) ereignisgesteuert (Alarme) Warnung oder Alarmzustand © SCHNELL Motoren AG Seite 44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Henning Gewecke (Technischer Vertrieb) Tel. +49 388 53-333 80 Fax +49 388 53-333 81 Mobil +49 173 3741147 [email protected] SCHNELL Motoren AG
© Copyright 2024 ExpyDoc
