Energiewirtschaftliche und netzbetriebliche Herausforderungen

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1 Energiewirtschaftliche und netzbetriebliche Herausforderungen DI Mag.(FH) Gerhard Christiner Austrian Power Grid AG, Vorstand Wien,..

2 Energiewende weitreichender als gedacht? Energiewende ist tatsächlich wesentlich komplexer! Erzeugungsumbau Netzausbau Netzoptimierung Erzeugungsumbau Smart, + + Speicher + Marktentwicklung + Gesetz + Energy Only Markt.0 Network Codes PH Energie- Infrastruktur- Verordnung Kosten Engpass- Management PG REMIT, EMFIP Energieeffizienz (Verbrauchsreduktion) Verkehr, Thermische Effizienz Digitalisierung, Industrie.0

3 E-Wirtschaft im fundamentalen Wandel Gesamtsystemgebundenheit Börsen Lieferanten Speicher Händler Ökostromabwicklung Intraday- Geschäfte ÜNB VNB (Überland) ÜNB VNB Bilanzgruppen Verrechnungs-/ Clearingstellen volatile Einspeiser E-Mobility Speicher Prosumer

4 Das europäische Stromsystem heute marktwirtschaftlicher Kraftwerkseinsatz bestimmt Stromflüsse Trends Entwicklung paneuropäischer Markt Stromhändler Vertrieb / Sales Internationaler Strommarkt Gesamtsystembetrachtung Fundamentaler Systemwandel im Erzeugungsbereich Europäisches Stromnetz

5 Future Base Preise Zeitreihen für jedes Future -Jahr und Handelstag Quelle: Variable Kosten Erdgas GuD? Variable Kosten Steinkohle Variable Kosten Braunkohle

6 Vertraglicher jährlicher Import-Exportsaldo der Regelzone Fahrpläne : ~ jede fünfte kwh = Import

7 Marktsystem für hohen Anteil an Erneuerbaren gerüstet? Hohe EE Einspeisung Niedrige EE Einspeisung Drohpotenzial: Regionales Deckungsproblem aufgrund fehlender Übertragungskapazitäten Drohpotential: Regionales Deckungsproblem aufgrund fehlender Übertragungskapazitäten oder fehlender Kraftwerke!! Für regionale Lastdeckung und Engpassmanagement: Gesicherte, kurzfristig abrufbare Kraftwerke notwendig (Netzstabilität)!

8 Stromnetz kann Handelswunsch nicht umsetzen Handelsweg (Fahrpläne) Stromweg,9,9,00 9, 1,0 1, 1,1 1,0,0 9,1,10 1,0 1,0,,10, Handelseinschränkungen aufgrund zu geringer Leitungskapazitäten Leitungsüberlastungen Hotspots Leitungsüberlastungen erfordern Gegenmaßnahmen zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit

9 1) Regelblock-Import/Export Day-ahead -Fahrpläne und Austausch zwischen ausgewählten Regelblöcken von: Mo, :1 bis: Mo, :00 M FPda day-ahead-fahrpläne Datenquelle: vulcanus Werte in GW NL SUMME RES FP M PL FR FR NL PL PL CH CH AUSTRIAN POWER GRID AG CH - - -

10 ) Regelblock-Import/Export Realisierte Fahrpläne und Austausch zwischen ausgewählten Regelblöcken von: Mo, :1 bis: Mo, :00 M FPreal realisierte Fahrpläne Datenquelle: vulcanus Werte in GW NL SUMME RES FP M PL FR FR NL PL PL CH CH AUSTRIAN POWER GRID AG CH - - -

11 ) Regelblock-Import/Export Realisierte Fahrpläne und Austausch Messwerte zwischen ausgewählten Regelblöcken von: Mo, :1 bis: Mo, :00 Messwerte M realisierte FPreal Fahrpläne Datenquelle: vulcanus Werte in GW NL SUMME RES FP M PL FR FR NL PL PL CH CH AUSTRIAN POWER GRID AG CH - - -

12 Entwicklung der Kosten für Rückabwicklung des Marktergebnisses - Redispatch Kosten[MEUR] Mengen [GWh] > 00MEUR andere therm. KW Sommerreserve Pumpspeicher 0,9; % 0,; 1% 1,; 9% Summe: GWh Vergleich: Jahresverbrauch Graz ~ 100GWh 1

13 Gemeinsamer Datensatz Individuelle Datensätze Betriebsplanung-Netzsicherheitsanalyse mit TSC ~ P[MW] t P[MW] t P[MW] t Erzeugungsprognose Lastprognose Netztopologie TSC Synapse Software Swissgrid 0HzT Amprion P[MW] t Lastflussberechnung (n) Berechnung

14 Internationale Koordinerung gewinnt an Bedeutung Überblick RSCIs* (Regional Security Cooperation Initiatives) Durch die bestehende RSCIs (TSC, CORESO) werden die Schlüsselvorgaben aus Netzkodizes umgesetzt Weitere Forderung der Network Codes (EC/ACER): verstärkte Koordinierung Dienstleistungen sollen standarisiert werden 1. Koordinierte Netzsicherheitsanalyse. Kurz- und mittelfristige Prognose. Koordinierte Kapazitätsbestimmung. Koordinierte Abschaltplanung. Common Grid Model Seit Juli leitet das paneuropäische Projekt für die Regionale Zusammenarbeit der TSOs auf Basis der RSCIs Herausforderung Länder/TSOs die noch nicht dabei sind (hellblau) 1

15 Entwicklung eines harmonisierten, europäischen Gesetzesrahmens - Network Codes, Guidelines System Operation Related Codes Operational Security Operational Planning & Scheduling Load Frequency Control & Reserves Emergency and Restoration (OS) (OPS) (LFCR) (ER) Grid Connection Related Codes Requirements for Generators Demand Connection Code HVDC Connection Code (RfG) (DCC) (HVDC) Market Related Guidelines Capacity Allocation & Congestion Management Forward Capacity Allocation Balancing Network Code (CACM) (FCA) (EB) Entwicklung erfolgt durch TSOs, Inkrafttreten schrittweise, teilweise schon erfolgt (CACM)

16 Digitalisierung als Basis für Betrieb und Marktentwicklung Internet, Intranet Büroanwendungen Telefonie Dokumentenmanagement (Syneris) Risikomanagement Prozessdokumentation Transparenzdatenplattform REMIT, EMFIP Ausschreibungsplattform Regelenergie Ausschreibungsplattform Komponenten Vermarktung von Prognoseabweichungen, Börsenzugang Finanzwirtschaftliche Anwendungen (SAP) Merging von AUSTRIAN Kapazitätszonen POWER GRID AG Market Coupling (Day Ahead) Ausweitung der Intraday Märkte (XBID) Bürowelt Markt, Kaufmännische Anwendungen Steuerzentrale (UBH) : IT Landschaft Bestehende Applikationen (Auszug) Künftige Aufgaben (z.b. Network Codes) Anlagen Melde- und Fernsteuersystem (ZNFS) Netzregler Regelzonenbalance Koordinierte Netzsicherheitsrechnung (D, Intraday) Abschaltplanung Fahrplanmanagement System Krisenkommunikation Weitere Services im Rahmen der RSCIs Harmonisiertes Datenformat - Common Grid Model Internationaler Datenaustausch Weitere Betriebs- u. Anlagen- Anwendungen Schutzsysteme Zählsysteme, Messsysteme Thermal Rating Regelenergie Monitoring Wide Area Monitoring System (WAMS) Wind und PV Prognoserechnungen Anlagen-Videoüberwachung, Gebäudemanagement Instandhaltungsdatenbank (Ik) Leitungsmanagement Geodatenbank Neue Anbieter, Technologien Regelreserve Verstärkter Datenaustausch mit DSO Beobachtungsraum +DSO+Nachbarn European Awareness System Electronic Highway Koordinierung von Regelreserveabrufen (Imbalance Netting) Austausch von WAMS-Daten

17 Umsetzung (Markt-) Codes - Wirkung der Opinion des europäischen Regulators Entwicklung Festlegung von Kapazitätszonen (Anteil der Leitungskapazität für Handel) Handelszonen (Gebiet mit Matching von Angebot und Nachfrage) Zeit / Produkte Rückschritt? Wesentliche Ergebnisse der ACER *) Opinion vom.09. Für Auftrennung des Marktgebietes Zuordnung der Grenze AT/ zum CEE *) ACER: Agency for the Cooperation of the Energy Regulators Link: 1

18 Zunehmende Volatilitäten im System fordern Flexibilitäten im Netzbetrieb ~ 00 MW Rückspeisung Quelle: Insgesamt bereits über 0 abzuwickelnde Fahrpläne pro Tag (day ahead+intraday) Flexibilisierung des Gesamtsystems ist für weitere Integration von EE und Systemsicherheit entscheidend 1

19 Beispiel Thermal Rating : Strombelastbarkeit in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen Wesentliche Einflussgrößen auf Temperatur der Leiterseile: -Wetterstationen Wärmezuführend Stromfluss (ohmsche Verluste) Solarstrahlung Wärmeabführend Umgebung (Abstrahlung) Wind (Konvektion) Thermal Rating Abschnitte

20 Stärkste Waffe ist Netzausbau Netzentwicklungsplan der Gesamtinvestitionen ~rd. Mrd Planungszeitraum: 0 Neue Leitungen: rd. 0 km* Upgrade von Leitungen: rd. 0 km* Neubau und Erweiterungen/Verstärkungen zahlreicher Umspannwerke: rd. 10 neue Schaltfelder auf 0-/0-/110-kV rd. 0 neue Transformatoren Geographischer Überblick über die NEP-Projekte Salzburgleitung Positiver Bescheid 1. Instanz 1/ Salzburgleitung Finale Genehmigung mit 0.. Deutschlandleitung Netzverstärkung Weinviertel *Trassenkilometer aber Verfahrensdauern verzögern den Netzausbau drastisch! Bsp. Salzburgleitung

21 Zusammenfassung Energiepolitische, marktwirtschaftliche und insbesondere auch umwelt- und klimapolitische Zielstellungen sind gegenwärtig nicht aufeinander abgestimmt Netzbelastung stößt an ihre Grenzen: Entwicklungen im Marktsystem und im physikalischen System müssen gesamthaft betrachtet werden Europäisch abgestimmter Netzausbau ist wirkungsvollster Beitrag zur Flexibilisierung des Gesamtsystems und Systemsicherheit 1