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Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren

Damit Biogasmotoren problemlos laufen

Strommarkt 2020 und seine Zukunft

Strommarkt 2020 und seine Zukunft

14. Oktober 2020 by Michael Wentzke

Die SKVE erzielt mit ihrer Fahrplanautomatisierung für flexibilisierte BHKWs attraktive Mehrerträge im Strommarkt.
Christian Dorfner SK Verbundenergie AG
in Regensburg

In dem Gastbeitrag von Christian Dorfner von der SK Verbundenergie AG für die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren geht es um den Strommarkt 2020 und den Blick auf die nahe Zukunft für flexibilisierte Biogas-Blockheizkraftwerke.

Bisher ist 2020 in vielerlei Hinsicht leider bemerkenswert, das gilt auch für die Vermarktung von flexiblen Biogasanlagen. Hier aber im positiven Sinne. Im April war der durchschnittliche Strompreis am EPEX-Spotmarkt (Day Ahead Markt) mit nur 17,90 Euro für die Megawattstunde (oder 1,79 ct/kWh) günstig wie selten zuvor. Nach einem langen Sommer mit traditionell flachen Preisen kam der September mit neuen Rekorden – diesmal bei den Höchstpreisen. In einer Stunde erreichte der EPEX-Spot Stundenpreis sogar 20 Cent für die Kilowattstunde. Perfekt für flexible Biogasanlagen, die bedarfsgerecht eingespeist haben.

Im Frühjahr waren die vielen Stürme, das außerordentlich sonnige Wetter und die geringe Stromabnahme aus der Industrie, die Corona-bedingt ihren Verbrauch zurückschrauben musste, die Auslöser für die schwachen Börsenpreise im Strommarkt. Eine große Menge an günstigem Strom aus Erneuerbaren Energien führte somit zu niedrigen Strompreisen. Aber die Preise sind auch deshalb so weit gesunken, weil die großen Verbraucher und Erzeuger nur sehr träge reagierten. Auf Grund langfristiger Abnahme- und Lieferverträge blieben Großkraftwerke am Netz, obwohl die Strompreise teilweise negativ waren.

Es folgten dann sehr früh typische Sommerpreise mit recht geringen Unterschieden zwischen Niedrig- und Höchstpreisen am Day Ahead Markt. Die Gutschriften für unsere Kunden zeigten aber nicht den zu erwartenden Rückgang der Erlöse aus der bedarfsgerechten Stromerzeugung, da sich die Preisschwankungen vom Stundenmarkt auf den kurzfristigen Viertelstundenmarkt verschoben haben. Für den Erfolg war es entscheidend, auf allen Strom-Börsenplätzen aktiv gewesen zu sein.

Spitzenpreise im September

Erlöse am Epex-Spotmarkt durch flexiblen Betrieb
Erlöse am EPEX-Spotmarkt

Jetzt gewährt uns der aktuelle Strommarkt einen ersten Blick in die Zukunft der Energiewende. Die volatile Stromerzeugung traf auf wenige konventionelle Kraftwerke. Einige Großkraftwerke, die sonst mit günstigen Stromerzeugungspreisen in den Markt gehen, waren in der Revision. Die Stromnachfrage wurde deshalb vom Ausland und mit teureren Erzeugungsanlagen abgedeckt. War dann auch noch wenig Windenergie im Netz und wurden gegen Herbst die Tage wieder kürzer und somit die Sonnenstunden weniger, stiegen die Preise zum Teil extrem an. Der Spitzenpreis im September, zugleich der Spitzenpreis der letzten Jahre, war am 21.09.2020 in der Lieferstunde von 19 Uhr bis 20 Uhr mit 200,04 Euro / MWh.

Im Jahresverlauf erzielten die von der SKVE gesteuerten flexiblen Biogasanlagen trotz der unterschiedlichen Preisverläufe sehr konstante Erlöse. Die drei besten Monate, aus Sicht der bedarfsgerechten Stromerzeugung, lagen allesamt im letzten Halbjahr, obwohl hier auch die Sommermonate mit flachen Preisverläufen enthalten waren. Nichts kam jedoch an den September heran: die Anlagen, die von SKVE gesteuert wurden, konnten ihre Erlöse sogar noch um 40% – 60% gegenüber den bisherigen Monatserlösen steigern. Rekordhalter war eine hoch flexible Anlage in Norddeutschland mit 1,8 Cent je Kilowattstunde aus den Fahrplanerlösen für den Betreiber. Aber auch doppelt bebaute Anlagen mit normalen Speichervolumen erhielten 0,6 ct / kWh.

Voraussetzung für diese Erlöse ist die Vermarktung an allen relevanten Strommärkten, insbesondere am kurzfristigen Viertelstundenmarkt. Dieser wiederum kann aber nur bedient werden, wenn die Fahrpläne vollautomatisch optimiert und auf den Biogasanlagen automatisch abgefahren werden. Genau das macht die Steuerung der SKVE mit multidimensionaler Optimierung. Wenn der September mehr als ein kurzer Blick in die Zukunft war, kann sich das Unternehmen als Fahrplanoptimierer gemeinsam mit seinen Kunden darauf freuen.

Erneuter Umbruch bei der Regelenergie im Strommarkt

Im November 2020 wird die Regelenergie erneut reformiert. Ziel der BNetzA ist eine Senkung der Verbraucherkosten, in diesem Fall nun sollen die Kosten und Risiken für die Ausgleichsenergie sinken. Ausgleichsenergie entsteht, wenn die gehandelte und die erzeugte Strommenge nicht übereinstimmen. Wird dann Regelenergie abgerufen, so werden die entstehenden Kosten auf die Ausgleichsenergiemengen umgelegt. Aktuell wird die Vergabe ausschließlich über die Höhe des Leistungspreises gesteuert. So können sich daher sehr hohe Arbeitspreise, die im Falle eines Abrufes verrechnet werden, hinter günstigen Leistungspreisen „verstecken“. Dieses Verfahren wurde in den letzten Jahren zunehmend unterwandert, indem einige Marktteilnehmer unverhältnismäßig hohe Arbeitspreise in die Gebote einstellten. Die BNetzA musste reagieren.

Ab November werden beide Bestandteile – die Bereitstellung der Leistung und der eigentliche Abruf – über transparente und offene Gebotsverfahren ausgeschrieben. Der günstigste Anbieter erhält den Zuschlag, wobei alle Anbieter noch bis eine Stunde vor Beginn des Abrufes nachbessern können. Es liegt auf der Hand, dass dieses Verfahren die günstigen Stromproduzenten bevorzugt. Für Biogasanlagen wird die Regelenergie daher leider an Bedeutung verlieren.

Zweiter Partner für die Direktvermarktung

Zu dem bestehenden Direktvermarkter Wemag AG gesellt sich die BayWa re. Clean Energy Sourcing GmbH dazu. Die BayWa pflegt als Direktvermarkter ebenso wie die SKVE stets enge Kundenbeziehungen und stellt das Wohl der Anlagen voran. Für das komplexe Thema „Fahrplansteuerung“ hat sich die BayWa nun mit der SKVE einen erfahrenen Spezialisten  dazugeholt. Die SKVE wiederum verschafft sich mit dieser Kooperation ein zweites Standbein im Strommarkt. Kunden der SKVE können nun einfach zwischen zwei Direktvermarktern wählen.

Weitere Fachbeiträge der SKVE zur Vorteilhaftigkeit automatisierter Fahrpläne finden sich unter diesem Link. Zur Homepage der SK Verbundenergie AG geht es hier.

Flexbetrieb Tagged: Börsenpreise, Day-Ahead-Markt, Direktvermarktung, EPEX-Spotmarkt, Fahrplan-Automatisierung, Fahrplanoptimierung, Marktumbruch Regelenergie, Strommarkt

Fehler beim Flex-Fahrplan vermeiden

Fehler beim Flex-Fahrplan vermeiden

27. Januar 2019 by Michael Wentzke

Flex-Fahrplan Quelle: SKVE AG

Die Neuregelung des Flexdeckels gibt Planungssicherheit für viele Flexibilisierungsmaßnahmen. Ein Thema rückt dabei langsam in den Vordergrund: Welche Fahrweise soll eine flexible Anlage eigentlich später erhalten und welche Voraussetzungen muss diese dafür erfüllen? Christian Dorfner von der SKVE AG aus Regensburg teilt in diesem Gastbeitrag seine Überlegungen zum Flex-Fahrplan mit.

Viele bereits flexibilisierte Anlagen suchen noch nach dem optimalen Fahrplan und der passenden Vermarktung. Die Erlöse aus der Regelenergie sinken kontinuierlich. Außerem häufen sich die Beschwerden der Betreiber, dass Abrufe zunehmen und zugleich für einen immer kürzeren Zeitraum anfallen. Die Folge sind erhöhte Belastungen und Kosten für die BHKWs.

Ein Flex-Fahrplan, mit dem Betreiber kontrolliert und geplant unter Berücksichtigung aller BHKW- Besonderheiten  im Start-Stopp-Betrieb fahren, ist die zukünftig geforderte Alternative zum Grundlastbetrieb. Dies erfordert zwar technische Modifikationen von der Gärstrecke bis hin zum BHKW. Aber es garantiert hohe Ertragskraft der Anlagen anhand hoher Stromerlöse und geringer Wartungskosten der BHKWs. Zugleich sinken Stress und Risiken im täglichen Anlagenbetrieb.

Eine automatisierte Fahrplansteuerung ist der Königsweg für flexible Biogasanlagen, da diese den BHKW-Betrieb im Sinne des Betreibers optimiert und ihn selbst entlastet.

Voraussetzung ist die konsequente Flexibilisierung des BHKWs mit der Biogas- und Wärmerzeugung. Zusammen mit der Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren e.V. wird ein Überblick gegeben, was im Fahrplan-Betrieb bisher aufgefallen ist, wo Verbesserungspotential besteht und welche Fehler häufig auftreten. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, gern nimmt der Autor weitere Aspekte oder Hinweise von Betreibern auf, die bereits flexibilisiert haben.

Vorbereitung und Einbindung der BHKW für den Flexbetrieb

Ein Flex-Fahrplan benötigt ergänzende Ausstattungsmerkmale des BHKWs. Wentzke von der IG Biogasmotoren e.V. spricht die Fallstricke an: „Ein nicht vorgewärmtes BHKW sollte keinen automatischen Fahrplanbetrieb erhalten. Ebenso kritisch ist die Biogasaufbereitung zu betrachten. Eine zu kalte Aktivkohle „filtert“ nicht, d.h. ausgerechnet beim Starten erhält man qualitativ minderwertiges Biogas mit zu hohen Schwefelwasserstoffwerten. Daher benötigt der Aktivkohlefilter  eine Vorwärmung. Anlagen, die weit entfernte Satelliten versorgen, müssen sich auch Gedanken über entmischtes Biogas machen und z.B. eine Rezirkulation des Biogases vorsehen. Eine weitere Maßnahme wäre zudem die  Vorschmierung, denn diese verhilft den Lagern zu längeren Laufzeiten.“, so der Rat von Wentzke.

Viele Anlagen sparen übrigens die Erweiterung  der Gasaufbereitung, in dem sie das nach wie vor kontinuierlich aufbereitete Biogas einem Reingasspeicher zuführen. Die Fahrplansteuerung nutzt diesen für einen wirtschaftlich optimalen Flex-Fahrplan. Kriterien der Dimensionierung sind in erster Linie Platzbedarf und Wirtschaftlichkeit.

Zu kurze Rampen

„Viele BHKW, die zuvor in der Regelenergievermarktung waren, zeigen oft ein weiteres Phänomen“ sagt Wentzke des Weiteren. „Wegen der kurzfristigen Leistungsabrufe wurden die An- und Abfahrrampen extrem verkürzt. Das ist aber bei einem Fahrplan und Start-Stopp-Fahrweise nicht notwendig. Eine möglichst Motoren-schonende Rampe reduziert die Wartungskosten und Störungen beim Start. Wichtig für die schonende und wartungskostenreduzierte Fahrweise sind die Anzahl der Starts – 1000 sollten im Jahresmittel nicht überschritten werden – und die Mindestlaufzeit nach dem Motorstart. Diese sollte mindestens 120 Minuten betragen.“ Exakt nach diesen Vorgaben erzeugt SKVE übrigens einen Flex-Fahrplan.

Flexible BHKW aber konstanter Wärmebedarf

Zu einer Flexibilisierung einer Biogasanlage gehört neben der Stromerzeugung auch eine Flexibilisierung der Wärmeabgabe, sonst kann  strenggenommen gar keine bedarfsgerechte Stromerzeugung angeboten werden. Deshalb sollte sich jeder Betreiber im Vorfeld überlegen, wie entweder Wärmeerzeugung oder –verbrauch flexibilisiert werden können Es mag offensichtlich sein, aber bei der Wärme geht es stets zwei „Richtungen“: zum einen den Wärmebedarf zu bedienen, auch wenn die BHKW „aus“ sind. Und zum anderen die Wärme stets in ausreichender Menge nutzbringend abzuführen, insbesondere wenn alle BHKWs auf Volllast laufen. Dies erfordert daher passende Wärmepufferspeicher. Lösungen über teilweisen Dauerbetrieb der BHKWs (in Teillast) funktionieren natürlich auch, gehen aber zur Lasten der Wirkungsgrade, Wartungskosten und der Fahrplanerlöse.

Oftmals reichen kleine Wärmepufferspeicher oder eine Vergrößerung der Register an der Trocknung für den gewünschten Flex-Fahrplan. Vor allem bei Wärmepufferspeichern gibt es  Skaleneffekte, die Speicher mit der Größe verbilligen. Außerdem ist der langfristige Betrieb auch nach der EEG-Laufzeit mit zu berücksichtigen.

Die SKVE-Steuerung plant die Wärme- und Stromproduktion so, dass Wärmekunden die notwendige Wärme erhalten. Gleichzeitig produzieren Betreiber nur zu Zeiten guter Strompreise.

Flex-Fahrplan: Korrekte Messung der Gasfüllstande notwendig

Sehr oft hinkt die gemessene Realität eines Gasspeichers dem angegebenen Volumen aus dem Datenblatt hinterher. Aus 2.533 m³ Biogasspeicher werden im operativen Betrieb 1.800 m³ nutzbares und somit planbares Volumen. Natürlich gibt es gute Gründe für unterschiedliche Angaben. Die genehmigungsrelevante Größe hat per se ein anderes Volumen als das netto tatsächlich nutzbare. Unsauber verbaute Gasmesssysteme verschenken dann wegen einer linearen Anzeige Volumen nach  oben und unten. Wichtig ist, möglichst alle Gasspeicher zu „durchmessen“. Nur so kann eine Steuerung richtig reagieren und das vorhandene Speichervolumen nutzen. Denn in der Fahrplansteuerung gilt: mehr Speicher bedeutet auch mehr Geld am Monatsende.

Direktvermarkter rechtzeitig prüfen

Es ist oft nicht leicht, den richtigen Kündigungszeitpunkt und –frist aus der Vielzahl von Hauptverträgen, Anhängen, Regelenergieergänzung, Verlängerung, oder Anpassungen herauszufinden. Es lohnt sich, die aktuellen Verträge rechtzeitig zu prüfen. Läuft eine Kündigungsfrist ab, verlängern sich die meisten Verträge um ein weiteres Jahr und möglicherweise 30.000 Euro oder mehr sind verloren. Viele Anbieter bieten keine echte Fahrplansteuerung an, sondern lassen den Betreiber mit der täglichen Arbeit und dem Risiko um Fahrplankalkulation, Nachjustieren und Nachmelden allein. Zudem verlangen die meisten Anbieter  Ausgleichsenergie, wenn Betreiber den Fahrplan nicht einhalten, und reduzieren die garantierte Zahlung.

Der um 8 Uhr morgens erstellte Fahrplan ist spätestens um Mittag wieder hinfällig. Das liegt an den zwischenzeitlich veränderten Gasfüllständen oder Börsenpreisen. Eine Fahrplansteuerung, wie sie die SKVE anbietet, reagiert darauf automatisch und sucht stets nach dem optimalen Flex-Fahrplan für Ihre Anlage – ohne dasss der Betreiber etwas melden oder ändern muss.

Die SKVE bietet Betreibern einen unverbindlichen Flex-Fahrplan-Check an. Dieser zeigt, was sich verdienen lässt, wenn eine Anlage aus dem Blickwinkel eines Betreibers und nicht eines Händlers gesteuert wird.

Soweit die Hinweise und Aspekte von Christian Dorfner von der SKVE AG zum Thema  Flex-Fahrplan.

Betriebsführung, Flexbetrieb Tagged: Anfahrrampen, Ausgleichsenergie, Direktvermarktung, Fahrplansteuerung, Flex-Fahrplan, Gasfüllstände, Gasspeicher, Motorstart, Wärmepufferspeicher

Rückblick auf die Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

Rückblick auf die Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

13. Juni 2017 by Michael Wentzke

Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

Am 24. Mai und am 1. Juni 2017 fanden in Triesdorf und in Dorfmark die Infotage FlexBiogas statt, die die KWK kommt UG mit Adi Golbach und das Fl(ex)perten-Netzwerk um Uwe Welteke-Fabricius ausgerichtet haben. Auf beiden Veranstaltungen fanden sich jeweils mehr als 80 Besuchern ein. Rund ein Drittel der Teilnehmer machten Biogasanlagen-Betreiber aus, zwei Drittel waren den Anbietern von Produkten und Dienstleistungen der Biogasbranche zuzurechnen, darunter befanden sich auch vereinzelt Behördenvertreter.

Die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren hat auf beiden Veranstaltungen den Part übernommen, mit einem einführenden Kurzvortrag und anschließender Moderation die Fragen zum Thema Motorentechnik im Flexbetrieb aus dem Publikum aufzugreifen und mit den anwesenden Vertretern von Motoren- und BHKW-Herstellern zu diskutieren.

Die Diskussion auf beiden Veranstaltungen zeigte ganz deutlich, dass es zu den technischen Randbedingungen des Flexbetriebes noch eine Viezahl von Fragen der Betreiber gibt. Und sie offenbarte, dass sich die Anbieter noch nicht ausreichend mit der Frage beschäftigt haben, wie sich Servicekosten des Biogas-BHKWs im Flexbetrieb darstellen.

Auf die BHKW-Peripherie kommt es an

Ein (Flex-) BHKW hat Schnittstellen zu unterschiedlichen Lieferanten. Diese nehmen die technischen Anforderungen jeweils aus ihrer Perspektive wahr und sollten diese richtig verstehen und mit den passenden Produkten bedienen:

  1. Biogasaufbereitung von der Gaskühlung bis zur Nacherwärmung mit Vorwärmung auch des Aktivkohlefilterbehälters
  2. Entscheidung für ein Konzept der Bereitstellung trockenen, sauberen Biogases: mehrere Biogasaufbereitungsstrecken oder nur eine mit einem Gasspeicher für gebrauchsfertiges Biogas zur Versorgung aller BHKWs?
  3. Motorvorwärmung aus einem Warmwasserspeicher: Stillstandszeiten von 4 bis 20 Stunden bis zum nächsten Start können wirtschaftlich  überbrückt werden

Wenn dann noch Themen der Baugenehmigung und der Stromnetzanbindung sowie ein Ausbau des Gasspeichers etc. hinzukommen, dann sollte jedem Betreiber klar sein, dass ein Flexibilisierungsvorhaben schon in der Projektphase Planung und Entscheidungsfindung Zeit und externe Unterstützung erfordert, wenn es erfolgreich umgesetzt werden soll.

Eine gute Vorbereitung und Planung sichert eine Investitionsentscheidung ab. Es zeigt sich in der Praxis, dass pauschale Empfehlungen zum Maß der Überbauung nicht weiterhelfen, weil die betrieblichen Restriktionen vor Ort (räumliche Gegebenheiten, Netzanbindung, Genehmigung,…) die Entscheidung stark beeinflussen können. Jede Flexentscheidung ist eine Einzelfallentscheidung, die genaues Prüfen erfordert.

Machen Sie sich ein Bild

Die 17 Vorträge aus Triesdorf bedienen alle wichtigen Themen rund um die Flexibilisierung. Es reicht von den regulatorischen Grundlagen der Flexibilisierung über die einzusetzende Technik einschließlich der Wärmeverwertung bis hin zur saisonalen Flexibiliseirung der Biogasproduktion. Einzelne Themen sind mehrfach mit Vorträgen besetzt, sodass sich der Betreiber einen ersten Überblick verschaffen konnte. Hier finden Sie eine Übersicht aller Vorträge.

Bei der Vielfalt der notwendigen Einzelthemen zur Flexentscheidung ist es aus meiner Sicht notwendig, auch eine Hilfestellung für die Bewältigung des Flexprojektes zu geben, das ja immer neben dem Alltag laufen muss, der ja ohnehin für die meisten Betreiber zeitlich sehr beanspruchend ist. Die erste Stufe läuft bis zur Entscheidungsfindung. Die zweite Stufe ist nicht minder wichtig und betrifft die schrittweise Umsetzung des Flexprojektes. Hierzu werden wir Sie in Kürze über einen Vorschlag zur Vorgehensweise informieren.

Wer Interesse an allen (oder einzelnen) Vorträgen hat, die sämtlich von den Autoren auch zum Download freigegeben sind, wird hier fündig. Für Ihre etwaigen Nachfragen oder näheres Interesse stehen Ihnen die Autoren sicherlich gern zur Verfügung. Ziel ist es, dass jeder Betreiber für sich persönlich eine wirtschaftlich tragfähige Flexentscheidung trifft – wie sie auch immer im Ergebnis ausfallen mag. Hierfür leisten die Vorträge einen ersten Beitrag.

Flex-Seminar, Flexbetrieb, Veranstaltung Tagged: BHKW-Betrieb, BHKW-Steuerung, Direktvermarktung, Flex-Fahrplan, FlexBiogas, Flexibilisierung, Gasspeicher, Genehmigung, Projektdurchführung, Servicekosten, Überbauung, Vorschmierung, Wärmepufferspeicher, Warmhaltung, Wirtschaftlichkeitsrechnung

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