Integrierte Ressourcenplanung von

Stromproduktion bis Kundenbedarf

Smart Energy Conference, Sion, 6.09.2013

Bernhard Brodbeck, Leiter GB Beschaffung

Agenda

1. Eckwerte und Auftrag der IWB

2. Erneuerbare Vollversorgung: IWB Beschaffungsportfolio

3. Energiewende – Paradigmawechsel

4. Integrierte Ressourcenplanung zw. Supply – Demand

5. Knacknüsse & kritische Voraussetzungen

6. Fazit

3

• Unsere Vision: Ökologie, Ökonomie und

Innovation in Einklang zu bringen

• Umsatz: 789 MCHF, EBITDA: 188 MCHF

• Mitarbeitende: 790 FTEs

• Eigentümer: 100 % Kanton Basel-Stadt

• seit 2010 selbstständiges Unternehmen

Besonderes

• Eigenproduktionsquote erneuerbarer Strom > 100 %

• Traditionell keine Beteiligungen an KKWs (seit 1978)

• Mit 984 GWh grösstes Fernwärmegebiet in der CH (1942)

• Mit 3‘144 GWh grösster Endkundenversorger von Erdgas in der CH

• Eigenkapitalquote ~ 70 %

Erneuerbar zu konkurrenzfähigen Preisen!

1. Eckwerte und Auftrag der IWB 2012

1. Herkunftsdeklaration 2012 = seit 2011 100% aus EP!

79.6% / 1230

6.4% / 99

(Solar 5.8 GWh )

11.8% / 182

2.2% / 34

Gesamthaft 1545 GWh Stromabsatz an Endkunden

5

Grande Dixence

13,34%

La Lienne

33,33%

Massa

14%

Oberhasli

16,67%

Maggia

12,5%

Blenio

12%

Hinterrhein

2,5%

1/2

7

8

3

4 5

6

Juvent

25%

Kembs (F)

Bezugsrecht

1 Kehrichtverwertungsanlage KVA 100%

2 Holzkraftwerk Basel AG 34%

3 Kraftwerke Birsfelden AG 50%

4 Kleinwasserkraftwerk Neue Welt 100%

5 Hardwasser AG 50%

6 Biopower Nordwestschweiz AG 37,5%

7 Heizkraftwerk Volta 100%

8 Basler Solarstrombörse 100%

Beteiligung Leistung

IWB

[MW]

Energie

IWB*

[GWh]

KW Birsfelden 45.0 260.3

KW Oberhasli 140.0 368.6

Grand Dixence/

Cleuson Dixence

90.0

100.0 328.9

Maggia Kraftwerke 75.0 178.0

Blenio Kraftwerke 45.0 80.3

Electricité

de la Lienne 33.0 53.7

Electra Massa 40.0 80.3

KW Hinterrhein 16.0 33.9

Juvent 4.6 11.3

Holzkraftwerk BS 3.5 15.0

Solarstrombörse BS 4 6.1

KWKW Neue Welt 1,1 4.5

Kembs 23.0 182.4

TOTAL 619.1 1‘603.3

Nant de Drance

15%

* Stromproduktion 2012

IWB Hydroportfolio CH: Basis für erneuerbare Versorgung!

2. IWB Produktion & Beteiligungen in der Schweiz

- Mix aus verschiedenen Technologien und Standorten, die sich ergänzen

- Zusätzlich Ausbau flexible Pumpspeicherleistung:

• Beteiligung an neuen Pumpspeicherprojekten -> Einkauf bei NdD

• Realisierung von Hydro-Ausbauprojekten -> Ausbau KWO+

Anteil Technologie Standort

75 – 80% Wind onshore Europa (D, I, F)

ca. 10% Solarthermie und Photovoltaik Südeuropa (E, F, I)

5% Wind, PV, ev. Geothermie

Schweiz

5 - 10% Biomasse, Kleinwasserkraft, PV, Nordwestschweiz

2. (n)eE-Strategie: bis 2015 rund 300 Mio. CHF in

neue Kraftwerke investiert

Schwer planbare und unflexible neE-Produktion wird energie-

wirtschaftlich durch Pumpspeicherkraftwerke optimiert!

2. Produktionsanlagen und Beteiligungen in Europa

7

Beteiligung Leistung

IWB

[MW]

Energie

IWB

[GWh]

FRANKREICH

1. Atrebatie 100% 42.0 103.0

2. Bazoches 51% 6.0 15.0

3. Garguilles 30% 5.5 13.5

4. Magremont 30% 5.0 9.0

5. Maisnieres 100% 12.0 20.5

6. Meautis-Auvers 100% 8.0 15.3

7. Pithiviers 51% 5.0 11.8

8. Plouisy 100% 4.6 7.3

9. Rageade 100% 12.0 25.2

10. Saucourt 100% 12.0 23.9

11. Sermaise 51% 6.0 16.0

12. St. Martin de Crau 100% 7.2 13.8

13. Vallerargue 100% 4.8 7.5

DEUTSCHLAND

14. Calau 100% 21.0 63.0

15. Grosse Schanze 100% 30.0 69.0

SPANIEN

16. Puerto Errado 2, 12% KEV 3.6 (ab 2012)

TOTAL 184.7 413.8

16

9

12

8

6

2 7

1

14 15

3

4 5

10

11

• 3 Ländergesellschaften

• 14 Windparks

• 1 solarthermische Anlage

• 1 PV Anlage

• Ziel 2015: Zubau 500 GWh

Stromproduktion IWB wird europäisch!

13

CH heute

AKW Bandlast

Tagesfahrpläne

CH morgen

Wetterabhängige Produktion

Planbare Versorgung dank Speicher

a

Pflex max = a Pflex max = a + b (negative + positive Leistung)

b a

Umstieg auf erneuerbare Versorgung erhöht den Bedarf

an flexibler Leistung (negative und positive Leistung)!

2. Knacknuss: Stromspeicher – zunehmender Bedarf

• umfassende Integration von

Wind- und Solarstrom in die

Strommärkte der EU bedarf

Speicher mit grosser

Erzeugungsleistung und grossem

Speichervolumen.

• Potential bieten nur Pump-,

Druckluft- und Wasserspeicher

• Andere Technologien kommen

aus verschiedenen Gründen

nicht in Frage oder sind nicht

bereit

Sp

eic

herv

olu

me

n

Stationäre Stromspeichertechnologien Einsatzgebiete Stromspeichersysteme

Schwungmassen-

speicher

Kondensator

SMES/Spule

Batterien

1kW 1MW 1 GW

Se

ku

nde

n M

inu

ten

S

tun

de

n

Ta

ge

W

oche

n

Erzeugungsleistung

Wasserstoff

Pumpspeicher

Druckluft

Pumpspeicher sind leistungsstark, erprobt und effizient!

2. Stromspeicher – welche Technologie

3. Energiewende – Quo vadis? -> Paradigmawechsel!

10

Alte Energiewelt: einseitige Lieferanten –

Kundenbeziehung ohne Optimierung

Neue Energiewelt: IWB und Kunde auf

Augenhöhe optimieren gemeinsam

IWB

Kunde

IWB Kunde

Kunde bezahlt

Kunde teilt mit IWB Effizienzgewinne

IWB optimiert das Energiesystem

Versorgung

mit Strom

und Wärme CO2-Problematik

Treiber und

Trends

Stochastische

Einspeisung

Energiestrategie

2050

Neue

Technologien

Nachhaltiger

Lebensstil

Gemeinsame

Optimierung des

Energiesystems

Markt-

liberalisierung

Energiewende braucht v.a. ein neues Verständnis & Kooperation

zw. Kunde und Versorger!

4. Vision: ökonomische & ökologische Effizienz als

Treiber für neue Geschäftsmodelle

12

Effizienz als Treiber

eines neuen Geschäftsmodells

Querverbund als Schlüssel

zur neuen Energiewelt

Geschäfts-

modell

Effizienz

Kunde Technologie

nützt

akzeptiert

steigert

IWB als

Energie-

manager

Smart

Energy,

dezentral &

intelligent

Kunde als

Prosum-

storer

IRP -

effizienter

Ressourcen

-Einsatz

Energie-

system

der Zukunft

Integriertes Ressourcen-Management der IWB mit Kunde als

Prosumstorer!

4. Projekt-Zielbild: Die IWB als Energiemanager

steuern und optimieren über alle Energieträger

13

• Querverbund von Strom, Wärme und Bio/Erdgas

• eigene zentralen-dezentralen Produkts-, Speicheranlagen und Netze

• dezentrale Produktion, Speicherung und Verbraucher der Kunden

4. Zusammenspiel Kunde – Technologie - Versorger

14

• Querverbund von Strom, Wärme und Bio/Erdgas

• Kooperation zw. Kunden und Energieversorger

14

Nutzer

Klima

Dezentrale Anlage Netz

Handel

Betrieb

Stromlastprofil

Wärmeprofil

Meteonormdaten

Sonnen/Wärme-

Prognosen

Bund und Kantone

Investitions-

förderung

Einspeisungs-

vergütung KEV

Steuerungsprofil

Stromproduktion-

Anlage

Wärmeproduktion-

Anlage

Apparate im

Gebäude

Stromspeicher

Wärmespeicher

Raumwärme

Warmwasser

Strom-

Netz

Wärme-

Netz

Investitionsmodell

Unterhalt, Wartung

Messung

Beschaffung

Steuerung

Steuerung

Banken

Zinsprognosen

Prognosen

Lastprognosen

Börsenpreise

Investitionsbereit-

schaft

Verrechnungs-

modell

Vertrieb

Geschäfts

-modell

Tarifprognosen

Energieberatung

Standort

Raumplanung

Ausbau-

möglichkeiten

Dämmung /

Sanierung

Bausubstanz

Messung

Steuerung

Kommunikation

4. Simulations-Schema (Bsp. für HH für IRP aktiv)

4. Smarter Pionieransatz:

Simulation & Analyse vor physischem Pilot

15

Iterative

Entwicklung

Iterative

Entwicklung

Iterative

Entwicklung

Erkenntnis Erkenntnis

Pilotanlage mit

Pionierkunden

Projekt

Setup

Produkte &

Dienst-

leistungen

Geschäftsmodellentwicklung

Simulation / Modell

Tech. Vorabklärungen

5. Knacknüsse und kritische Voraussetzungen

1. Politik & Regulator in EU & CH: Priorität der CO2-Emissions-Reduktion

-> Wette auf eine erneuerbare Energieversorgung!

2. Kunden-Incentivierung: Stundenscharfe und volatile Marktpreissignale

statt politisches Tarifsystem

3. Kooperation zw. Kunde und Versorger: Konsument richtet sich nach Preis

4. Investitions-Beitrag der Konsumenten bei Umbau Energiesystem

5. Technologische Weiterentwicklung dezentraler Energiesystemen (Kosten!)

& regulatorische Unterstützung, ABER: technische Effizienz geht vor!

6. Quantensprung im Daten-Management und der Informatik (im Einklang mit

Datenschutzgesetz)

6. Fazit und Prioritäten aus Sicht eines Versorger

1. IWB-Sicht: erneuerbare Produktion & Beschaffung: umgesetzt!

• Ausbau der Produktion, diversifiziert, dezentral und europäisiert

• effiziente Speicher für glaubhafte, erneuerbarer Versorgung

2. Energiewende = Paradigmawechsel :

• Entkopplung Energieverbrauch und Wachstum nur möglich, falls

Energieeffizienz sich lohnt (sparen = verdienen)

• Nachfrage folgt somit auch Preis (der erneuerbaren Produktion)

3. Integrierte Ressourcenplanung setzt Intelligenz und Kooperation voraus

4. Ausbau intelligenter Transportnetze als Basis für effiziente

Versorgungssicherheit

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

18

Alte Welt: Stromlücke = KKWs

• Es braucht viel mehr Strom

• Neue Netze sind kaum möglich

• CH muss Strom in CH produzieren

• Massive Investitionen in neue

KKWs

Batterie statt Autarkie, …

5. Vorgehensmodell

19

Im Kern des Projekts Genio steht die Geschäftsmodellentwicklung basierend auf der Simulation und Modellierung der

definierten Systemkonfigurationen. Das Pilot und die Produktentwicklung erfolgt nach Identifikation eines rentablen

Geschäftsmodells.

Systemskizze

entspricht Zielbild 1

Systemfunktionen festlegen: Produktion,

Speicher, Verbraucher, Netz,

Steuerung/Kommunikation.

Simulation

inkl. Modellierung 3

Dynamische Simulation und Optimierung

Angebot und Nachfrage.

Output: Inputparameter für Ertragsmodell IWB

& Auswirkungen auf Kunden (z.B. finanziell,

Flexibilität, Verfügbarkeit, Komfort, Energie).

Geschäftsmodell

quantitativ & qualitativ 5

Rentables Geschäftsmodell identifizieren, bei

dem der Kunde mit seinen Bedürfnissen,

Nutzen, Akzeptanz im Zentrum steht.

System-

konfigurationen 2

Systemkomponenten & Kombinationsmöglich-

keiten definieren, z.B. PV-Anlage und Batterie.

Ertragsmodell 4

Parameter des Geschäftsmodells berechnen,

z.B. Kosten- und Erlösstruktur.

Pilotprojekt /

Pionieransatz 6

Kundennutzen validieren und technische Mach-

barkeit prüfen. Mittels des Pionieransatzes

während der Produkt- & Dienstleistungs-

entwicklung Kundenakzeptanz validieren.

LEGENDE

Projektziel/-auftrag

erledigt

in Bearbeitung

offen

Kunde, Technologie und Effizienz

20

Der Kunde entwickelt sich zum effizienten Produzent, Speicherbetreiber und Verbraucher.

Er wird durch intelligente Steuerungsmechanismen unterstützt.

Dezentrale Produktion Photovoltaik, Solarthermie u.a. liefern

die nötige erneuerbare Strom- und

Wärmemenge vor Ort. Davon

verbraucht der Kunde so viel wie

möglich selbst. Wärmepumpe und

WKK-Anlagen sind zusätzliche,

effiziente Erzeuger.

Entlastung durch Speicher Energieüberschüsse speichert der

Kunde vor Ort, damit kann er das Netz

entlasten und die Energie später

beziehen, wenn er sie braucht. Zudem

ist es möglich Energie zurück ins

Verteilnetz zu speisen, wenn dies

aufgrund hoher Energiepreise an der

Börse rentiert.

Komfortabler Verbrauch Der Verbrauch von Energie und Wärme

richtet sich weiterhin nach den

Komfortbedürfnissen der Kunden, damit

sie sich wohl fühlen (Wärme, Licht).

Effizienz durch Optimierung Die IWB steuern und optimieren die

Systemkomponenten der Kunden

dezentral und die der IWB zentral-

dezentral. Dies geschieht so

aufeinander abgestimmt, dass die

ökonomische, energetische und

ökologische Effizienz des

Energiesystems verbessert wird.

Systemskizze – Ausschnitt Kundenseite

Privatkunden Geschäftskunden

21

IWB Beschaffungs-Portfolio

• Massnahmen zu Heimfälle der Hydro-Beteiligungen?

• Ausbau „neue erneuerbare Energien“?

• Sicherstellung einer erneuerbaren Versorgung aus Eigenproduktion

Hydro KW mit Rekonz.

Hydro KW

neE inkl. 500 GWh 2015

neE zusätzlich

Lokale Produktion

Lokale Produktion zusätzlich

Absatz

1- KWB %

IWB

Kt. BL

Elektra Birsek

Elektra BL

50

25

15

10

6-Ofima %

IWB

NOK

Kanton Tessin

Atel

Stadt Zürich

BKW FMB AG

EWB

12.5

30

20

12.5

10

10

5

2- KWO %

IWB

BKW FMB AG

EWB

Stadt Zürich

16.7

50

16.7

16.7

4- Lienne %

IWB

BKW FMB AG

Stadt Sion

33.3

33.3

33.3

5-Ofible %

IWB

Kanton Tessin

AXPO

ALPIQ

EWZ

EWB

BKW FMB AG

12

20

17

17

17

12

5

7- EM %

IWB

EOS

BKW FMB AG

NOK

Atel

FM Valais

Electricité NE

14

23

16

14

11.5

11.5

10

9-Juvent SA %

IWB

BKW FMB AG

AEW Energie

Electricité Neuchateloise SA

Société des Forces Electriques de la Goule SA

25

60

5

5

5

8-KHR %

IWB

Edison Milano

Stadt Zürich

NOK

Kanton GR

Atel

BKW FMB AG

Rätia E. AG

Gemeinden

2.5

20

19.5

19.5

12

9.3

7.7

6.5

3

3-GD %

IWB

EOS

BKW FMB AG

NOK

13.3

60

13.3

13.3

1

2

3

4 6 5

7

8

9

Portfolio der IWB - Beteiligungsverhältnisse

Zahlen, Daten, Fakten Hydro

23

Anteil

IWB Leistung (MW)

Energielierferung

GWh/a Heimfall

Lauf Speicher Pumpen Lauf Speicher Total

Birsfelden 50% 45 235 235 2034

Oberhasli 16.67% 20 120 67 80 285 365 2042

Grande-Dixence 13.33% 190 285 285 2044

Massa 14% 36 4 70 5 75 2048

Maggia 12% 18 37 21 50 100 150 2035

Blenio 12.5% 24 24 50 50 100 2042

Lienne 33.33% 1 32 5 60 65 2037

Hinterrhein 2.5% 6 10 7 15 20 35 2037

NdD (2025) 15% 135 135 2097

TOTAL 150 417 230 505 805 1310

(Kemps) 23 195 195 2035

TOTAL 173 417 230 700 805 1505

Basel Schweiz Europa

Eigentümervorgabe: Deckungsgrad des Eigenbedarf >

100% (EPQ) -> Entwicklung Produktionsportfolio

Ausbau von Beteiligungen an Solar, Wind und Holz-KW

Stromproduktion IWB wird europäisch

Erneuerbare Stromproduktion in Europa

15

9

12

8

6

2 7

1

13 14

3

4 5

10

11

3 Ländergesellschaften

15 Windparks (davon 2 im Bau)

1 Solarthermische Anlage

300 GWh/a Produktion

110 GWh/a im Bau

Ziel 2015: 500GWh/a

1. Atrebatie; 2. Bazoches 51%; 3. Garguilles 30%; 4. Magremont 30%; 5. Maisnieres; 6. Meautis-Auvers;

7. Pithiviers 51%; 8. Plouisy; 9. Rageade; 10. Saucourt; 11. Sermaise 51%; 12. St. Martin de Crau; 13. Calau;

14. ; Grosse Schanze; 15. Puerto Errado 2

Portfolio Entwicklung bis 2015 – In- & Ausland

25

Wind stellt 84% des Portfolios dar

HKWs in Basel 0.13%

IBS Windpark Challhöhe voraussichtlich 2018

neE Portfolio Ende 2015

(HKW 1 & 2)

Per Ende 2013 sind rund 80% des Ausbauziels erreicht!

Schlussfolgerung aus Sicht IWB Beschaffung/Produktion

• neE Beteiligungen (Wind, Sonne, etc.) kompensieren den Heimfall der Wasserkraftwerke

betreffend elektrische Energie [GWh], nicht aber Leistung [MW]

• Wenig flexible und schwer planbare neE Produktion muss mit flexibler Leistung ergänzt

werden

• Aus Sicht CH und EU haben die IWB ihren Beitrag zur Energiewende zu leisten:

– Zusätzliche Pumpspeicherkapazität garantiert im Rahmen der europäischen Stromversorgung eine

glaubwürdige neE Strategie der IWB

– Zur Energiewende - neE Ausbau in CH und EU - wollen die IWB mit flexibler Leistung beitragen

• Zusätzliche Pumpspeicherleistung sichert den IWB Handlungsoptionen:

– Je nach Positionierung und neE Ausbau ist unterschiedlich viel Leistungsausbau notwendig