Stand und Ergebnisse im Projekt Wissenschaftliche Begleitung der Koordinierung des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt

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1 Stand und Ergebnisse im Projekt Wissenschaftliche Begleitung der Koordinierung des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt

2 Agenda 1. Ziele und Konzept der 2. Ermittlung des Ausbaustandes 3. Ermittlung des Ausbaupotenzials und Ableitung von Szenarien 4. Analyse der Versorgungsnetze 5. Zusammenfassung 2

3 Ziele Ermittlung des Ausbaustandes mit EE in Sachsen-Anhalt Abgleich mit vorhandenen Netzstudien Ermittlung des Ausbaupotenzials und Ableitung von Zukunftsszenarien Analyse der Versorgungsnetze unter Berücksichtigung der abgeleiteten Szenarien Ableitung geeigneter Handlunsgempfehlungen Zubau Windenergie Maßnahmen des Netzeinspeisemanagement 3

4 Konzept - Schwerpunkte Flächennutzungspläne Repowering Dachflächenpotenzial nauswertung Referenzwerte Geeignete Maßnahmen Ist-Stand, PLZ-scharf Ausbaupotenzial Sachsen-Anhalt, PLZ-scharf, Szenarien Betrachtung netztechnischer Aspekte Ableitung von Handlungsempfehlungen 4

5 Stand des Ausbaus - Windenergie Windenergie (2013) in Sachsen-Anhalt Gesamt 3,74 GW installierte Windleistung Davon 1,3 GW außerhalb Vorrang und Eignungsgebiete Vorrang- und Eignungsgebiete 127 Stück ha Datenquelle: EEG-Anlagendatenbank von 50Hertz, Daten der Regionalplanungsgemeinschaften 5

6 Stand des Ausbaus - Fotovoltaik Fotovoltaik (2013) in Sachsen-Anhalt Installierte Leistung 1,51 GW, davon ca. 280 MW auf HS-Ebene ca. 900 MW auf MS-Ebene ca. 330 MW auf NS-Ebene Quelle: Fraunhofer IFF Daten: 50Hertz Datenquelle: EEG-Anlagendatenbank von 50Hertz 6

7 Stand des Ausbaus - Biomasse Biomasse (2013) in Sachsen-Anhalt Installierte Leistung 390 MW, davon ca. 21 MW auf HS-Ebene ca. 362 MW auf MS-Ebene ca. 7 MW auf NS-Ebene Quelle: Fraunhofer IFF Daten: 50Hertz Datenquelle: EEG-Anlagendatenbank von 50Hertz 7

8 Windpotenzial Ermittlung des Ausbaupotenzials Fläche von Vorrangund Eignungsgebieten für Windenergie in ha Potenzial in Vorrang- und Eignungsgebieten (VE-Gebiete) PLZ-scharfe Größen der VE- Gebiete Flächenbedarfswert: 3,6 ha/mw (anhand repräsentativer VE- Gebiete, inkl. Repowering) Gesamtfläche VE-Gebiete (ohne Neuausweisung): ha Potenzial: ca. 5,9 GW Quelle: Fraunhofer IFF Daten: Regionalplanungsgemeinschaften Weiterbetrieb außerhalb VE-Gebiete: 1,2 GW Datenquelle: Daten der Regionalplanungsgemeinschaften 8

9 PV-Potenzial 110-Meter-Streifen Potenzial: Berücksichtigung von 609 Kilometer km (A14 + A143 in Bau) Bundesautobahn 2216 Kilometer Schienennetz Quelle: Fraunhofer IFF Ergebnis: Gesamtes Flächenpotenzial: ca ha Installierbare Leistung 2,9 GW 9

10 PV-Potenzial Dach- und Freiflächen Potenzial: Gesamtdachfläche: ca. 20 Mio. m² Nutzbarkeit über Nutzungsfaktoren Installierbare Leistung: 2,3 GW Quelle: Fraunhofer IFF Daten: StatistikLokal Photovoltaik: Freiflächenpotenzial Installierbare Leistung: ca. 2,1 GW Davon Installiert: 1 GW Geplant: 300 MW 10

11 Lastsituation 2033 in LSA Abschätzung der Lastsituation anhand politischer Ziele und Prognosen der demografischen Entwicklung : Bevölkerungsstudie 2008 für Sachsen-Anhalt als Grundlage Extrapolation bis 2033 Umlegung der Bevölkerungsentwicklung auf Standardlastprofile 11

12 Ableitung von Szenarien Rahmenbedingungen Maximale Potenziale mit derzeit bekannten Regularien Windenergie innerhalb VE (ohne Neuausweisung, aktuelle RPG Magdeburg-Planung): 5,9 GW Windenergie außerhalb VE: ca. 1,2 GW PV Dachfläche: 2,3 GW PV Freifläche: ca. 2,1 GW PV 110 Meter Streifen: 2,9 GW KWK: verbleibt bei 2,3 GW bis 2033 (vgl. NEP 2014) 12

13 Szenario Konservativer Ausbau 2033 Annahme der Nutzbarkeit eingeschränkter Potenziale Kein 110-Meter-Streifen Dachflächen Kein Repowering außerhalb VE-Gebieten, Abnahme der inst. Leistung Verminderter Zubau von PV und WEA Installierte Windleistung: 5,3 GW Installierte PV-Leistung: 1,8 GW Biomasse: 450 MW KWK: 2,3 GW (Orientierung an NEP 2014) 13

14 Szenario Gemäßigter Ausbau 2033 Eingeschränkte Nutzbarkeit vorhandener Potenziale Kein 110-Meter-Streifen Dachflächen Begrenztes Repowering außerhalb VE-Gebieten Zubau von PV und WEA kontinuierlich orientiert an Historie Installierte Windleistung: 6,8 GW Installierte PV-Leistung: 3,7 GW Biomasse: 560 MW KWK: 2,3 GW 14

15 Szenario Pro EE 2033 Annahme der Nutzbarkeit aller genannten Potenziale 110-Meter-Streifen Dachflächen Repowering außerhalb VE-Gebieten Installierte Windleistung: 8,0 GW (max. Potenzialnutzung + Neuausweisung 3000ha) Installierte PV-Leistung: 7,3 GW (Potenzialnutzung 100 %) Biomasse: 650 MW 15

16 Szenarienüberblick Installierte Leistungen und Stromerzeugung Technologie Szenario Szenario Szenario Last/Verbrauch konservativ gemäßigt pro EE (szenarien- Priorisiert betrachtet übergreifend) P installiert E Erzeugung P installiert E Erzeugung P installiert E Erzeugung P Last E Verbrauch [MW] [GWh] [MW] [GWh] [MW] [GWh] [MW] [GWh] Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasserkraft Summe

17 Zuordnung von Last und Erzeugung Erzeugung Definition der installierten Ist-Leistung Ermittlung von Zuordnungskriterien für mögliche Erzeugungspotentiale Bestimmung von Randbedingungen für die Potentialnutzung Szenariorahmen für 2033 Last Konsumierte Jahresenergie je Lastart Definition Verteilungskriterium in Landkreisen Installierte Leistung je Lastart und Landkreis Prognose für das Jahr 2033 Aufteilung der ermittelten Leistung auf die PLZ Aufteilung der PLZ-scharfen Daten auf die unterschiedlichen Knoten Definition von Erzeugungs- und Lastzeitreihen 17

18 Leitungsbelastung - Trend Referenz-Szenario 2013 Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen Auslastung einer exemplarischen 110 kv Leitung in Sachsen- Anhalt K1 Ltg1 K

19 Leitungsbelastung - Trend Szenario 2033 konservativ Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen K1 Auslastung einer exemplarischen 110 kv Leitung in Sachsen- Anhalt Ausbau: Ltg1 K2 1,24 erste Gefährdungen 2013 des (n-1)-kriteriums 19

20 Leitungsbelastung - Trend Szenario 2033 gemäßigt Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen Auslastung einer exemplarischen 110 kv Leitung in Sachsen- Anhalt Ausbau: K1 Ltg1 K2 1,67 erste Verletzungen des (n-0)-kriteriums und häufige Gefährdung des (n-1)-kriteriums 20

21 Leitungsbelastung - Trend Szenario 2033 ProEE Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen Auslastung einer exemplarischen 110 kv Leitung in Sachsen- Anhalt Ausbau: K1 Ltg1 K2 2,27 häufige Verletzung von (n-1) und (n-0) Kriterium 21

22 Anteil überlasteter Leitungsabschnitte 110kV-Netz, Referenz-Szenario 2013 Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen 22

23 Anteil überlasteter Leitungsabschnitte 110kV-Netz, Szenario 2033 konservativ Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen 23

24 Anteil überlasteter Leitungsabschnitte 110kV-Netz, Szenario 2033 gemäßigt Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen 24

25 Anteil überlasteter Leitungsabschnitte 110kV-Netz, Szenario 2033 ProEE Keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen 25

26 Handlungsempfehlungen Potenzialanalyse erneuerbare Energien I. gemäß der durchgeführten Analysen wurde ein ausreichendes Potenzial für den Ausbau von RES (grundsätzlich Wind, PV) in LSA ausgewiesen (bis 2033) (siehe Folie 16) II. III. IV. durch einen geeigneten rechtlichen Rahmen besteht die Möglichkeit der Einflussnahme auf den Grad des Ausbaus (Geschwindigkeit, Größe) Nutzung ausgewiesener Gebiete wird als vorrangig betrachtet ausreichendes Potenzial vorhanden Nutzung des 110m-Streifens für EE-Ausbau derzeit nicht empfehlenswert ausreichende Alternativflächen vorhanden (siehe III) V. Abgestimmter Prozess zwischen EE-Ausbau und Netzausbau erforderlich 26

27 Dr.-Ing. André Naumann ZERE e.v. c/o Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Institut für Elektrische Energiesysteme Universitätsplatz 2 D Magdeburg Tel: Web:

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