Meteorologische Einflüsse auf die Stromversorgung

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1 Meteorologische Einflüsse auf die Stromversorgung Gero Boomgaarden Leiter Netzbetrieb Stromnetz Hamburg GmbH Foto: O. Bruch Diese Präsentation enthält vertrauliche Informationen der Stromnetz Hamburg GmbH i S d 6 a EnWG. Diese Informationen dürfen nicht an wettbewerbliche Bereiche oder Dritte weitergegeben werden.

2 Allgemeine Kennzahlen Beschäftigte Netzkunden Stromlieferanten > 400 Lieferantenwechsel pro Monat Ø Verteilungsnetzlänge km Verkabelungsgrad ca. 95 % Umspannwerke 54 Netz-/Kundenstationen Durchleitungsmenge insgesamt p.a. 12,3 TWh *¹ Netzhöchstlast Hochspannung MW Einspeisung EEG/KWK p.a. 2,8 TWh Installierte dezentrale Erzeugung MW Höchste dezentrale Erzeugung 674 MW *² *¹ 1 TWh = kwh *² Zum Zeitpunkt der höchsten dezentralen Einspeisung. Seite 2

3 Die Netzebenen in der Elektrizitätsversorgung Stromimport und -export Höchstspannung 380/220 kv 4 Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) Amprion TransnetBW 50 Hertz Tennet Hochspannung 110 kv überregionaler Ausgleich Mittelspannung 30/20/10 kv regionaler Ausgleich (Potential) ca. 900 Verteilnetz -betreiber (VNB) Niederspannung 0,4 kv lokaler Ausgleich (Potential) Seite 3

4 Meteorologische Einflüsse auf das Verteilungsnetz Direkte Einflüsse auf das Netz Sporadisch auftretend wie: Starker Wind (z.b. Tornado über Harburg, März 2006; Seiltanzen) Hochwasser Schneelasten (Münsterland, November 2005) Gewitter Sommerfrost Quelle: Intern Quelle: Bilder n-tv Diese Ereignisse können zu Schäden führen, die eine zeitweilige Unterbrechung der Stromversorgung verursachen. Quelle: Intern Seite 4

5 Wichtige Zusammenhänge des Energiesystems Erzeugung und Verbrauch müssen ausgeglichen sein, denn: - Wenn der Verbrauch überwiegt sinken Frequenz und Spannung, dann muss z. B. Regelleistung eingesetzt werden. f < 47,5 Hz: Trennung Kraftwerke vom Netz - Wenn die Erzeugung überwiegt steigen Frequenz und Spannung, dann muss z. B. die Erzeugung gesenkt werden. f > 51,5: Hz Trennung Erzeugungsanlagen vom Netz Meteorologische Ereignisse können das Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch negativ beeinflussen. Frequenzhaltung Sicherstellung des Gleichgewichts zwischen Erzeugung und Verbrauch Verbrauch Dämpfung durch rotierende Maschinen f Produktion Erzeugung Regelleistung Verbraucher und Erzeuger können nur in einem bestimmten Spannungs- und Frequenzband sicher betrieben werden, die Einhaltung des Gleichgewichts ist also essenziell für den erfolgreichen Betrieb eines Stromnetzes! Seite 5

6 Meteorologische Einflüsse auf das Übertragungsnetz Indirekte Einflüsse auf das Netz über die Erzeugung Photovoltaik Einflüsse auf Stromerzeugung durch: - Wolkenbildung - Wetterfronten - Unterschied Tag/Nacht (Sonderfall Sonnenfinsternis) - Schnee Windenergie Einflüsse auf Stromerzeugung durch: - Wetterfronten - Sturmfronten (Abregeln bei Sturm) - Eisbildung an Rotorblättern Quelle: Intern Quelle: Intern Seite 6

7 Solareinspeisung in der Regelzone von 50 Hz während der Sonnenfinsternis am MW 1.Nacht 3.Maximalabdeckung der Sonne ca MW Mindereinspeisung 4.Zum Vergleich die Einspeisung des Vortages 2.Beginn der Sonnenfinsternis 5.Ende der Sonnenfinsternis Quelle: 50Hertz Seite 7 Uhrzeit

8 Einfluss meteorologischer Ereignisse auf die Bilanzkreise Bilanzkreis: virtuelles Energiemengenkonto zur Verknüpfung des Strommarktes (virtuelle Wert) mit dem Stromnetz (physikalische Welt) Prognosen zu EEG-Einspeisungen erfolgen für bis zu 1 Woche im Voraus Güte der Einspeiseprognosen hängen stark von Qualität der Wetterprognose ab, zur Zeit beträgt die Abweichung der Einspeisung im Durchschnitt 10 %. Was passiert bei Prognoseabweichungen? - Mehr EEG-Einspeisung als prognostiziert: Spannung und Frequenz steigen Maßnahme: - Kraftwerkseinspeisung verringern - Last zuschalten (Verbraucher) - Weniger EEG-Einspeisung als prognostiziert: Spannung und Frequenz sinken Maßnahmen: - Einsatz Regelleistung - Evtl. Entlastung durch Lastabwurf Verbrauch - Die Konsequenz: Beträchtliche Kosten für die Ausgleichsmaßnahmen. f Regelleistung Erzeugung Dämpfung durch rotierende Maschinen Seite 8

9 Fazit Der meteorologische Einfluss auf die Stromnetze steigt mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Systemdienstleistungen wie Frequenz- und Spannungshaltung werden dadurch aus VNB-Sicht immer wichtiger. Perspektivisch werden die VNB bei den Systemdienstleistungen eingebunden werden müssen. Ein weiterer gravierender Punkt sind die fehlenden Speichermöglichkeiten der volatilen, erneuerbaren Energieeinspeisungen sowie der langsame Ausbau der Transportleitungen zwischen Erzeugung und Verbrauchern im Übertragungsnetz. Seite 9

10 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Diese Präsentation enthält vertrauliche Informationen der Stromnetz Hamburg GmbH i.s.d. 6 a EnWG. Diese Informationen dürfen nicht an Dritte weitergegeben werden.

11 Last- und Einspeiseverlauf Verlauf der Last- und Einspeisemengen vom bis Seite 11

12 Last- und Einspeiseverlauf Verlauf der Last- und Einspeisemengen vom bis Seite 12