Netzausbau in Bezug auf Regenerative Energien. VDE Bezirksverein Südbayern Vortrag H. Wagenhäuser am

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1 Netzausbau in Bezug auf Regenerative Energien VDE Bezirksverein Südbayern Vortrag H. Wagenhäuser am

2 Inhalt Politische Zielsetzungen zum Ausbau der Erneuerbaren Energien Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland Entwicklung der heutigen Netzstrukturen Großer Netzausbaubedarf im Übertragungsnetz Auswirkungen des Photovoltaik-Ausbaus auf das Verteilnetz Zukunftsthemen im Bereich der Netze 2

3 Erneuerbare Energieerzeugung ist nicht neu Wind Wasser Sonne 3

4 Politische Zielsetzungen bis 2020 Eckpunkte der EU-Klimaschutzstrategie für 2020: Senkung CO 2 -Emissionen um 20% (sogar 30 %, falls internationale Einigung) Verringerung Energieverbrauch um 20 % durch bessere Energieeffizienz Deckung von 20 % unseres Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen Integriertes Energie- und Klimaschutzprogramm der Bundesregierung (IEKP) Ziele bis 2020 u. a.: Mindestens 30 % Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromeversorgung Erhöhung Anteil Erneuerbarer Energien an der Wärmeerzeugung auf 14 % Erhöhung des KWK-Anteils an der deutschen Stromerzeugung auf 25 % Effizienzsteigerung (Wärmedämmung, Modernisierung Kraftwerkspark, Smart Meter etc.) 4

5 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2009 Ziel Anteil Erneuerbarer Energien an Stromversorgung bis 2020 mind. 30 % danach kontinuierliche weitere Erhöhung Netzbetreiber sind bezüglich Erneuerbarer Energien verpflichtet Erzeugungsanlagen unverzüglich vorrangig ans Netz anzuschließen erzeugten Strom vorrangig abzunehmen, zu übertragen und zu verteilen auf Verlangen ihre Netze unverzüglich zu optimieren, zu verstärken und auszubauen (Schadensersatzpflicht) eingespeisten Strom nach im Gesetz festgelegten Mindestpreisen zu vergüten (Dauer i. d. R. 20 Jahre) 5

6 Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland Stromerzeugung durch Erneuerbare Energien GWh/a +100% Geothermie Biomasse Photovoltaik Wind Offshore Wind Onshore Wasserkraft StrEG EEG EEG-Neuf EEG-Neuf Quelle: BMU, Treffpunkt Netze

7 Entwicklung der EEG-Vergütungszahlungen (in Mrd ) Beispiele für spezifische Vergütungssätze (Stand 2009): Windenergie Onshore 9,20 ct/kwh Offshore 15,00 ct/kwh Solare Strahlungsenergie Freiflächenanlagen 31,94 ct/kwh auf Gebäuden bis zu 43,01 ct/kwh 16,8 18,8 20,4 22,0 14,6 1 12,3 10,0 4,5 5,8 7,9 9,0 1, Quelle: gem. Internetseite der ÜNB (Stand 05/2009) 7

8 EEG-Ausgleichsmechanismus (Schema, gültig ab ) Übertragungsnetzbetreiber EEG- Vergütung Grüner Strom EEG-Anlage (über Verteilnetzbetreiber) EEG- Vergütung Grüner Strom Finanzielle Wälzung ersetzt physikalische Wälzung EEG-Umlage Marktpreis Vertrieb/ Endkunden Strombörse Übertragungsnetzbetreiber vermarktet Grünen Strom an der Strombörse EEG-Umlage: Differenz zwischen Marktpreis und EEG-Vergütung Vertrieb kann EEG-Umlage an Endkunden weiterreichen Neuer Wälzungsmechanismus schafft Transparenz über die Subventionierung des Grünen Stroms 8

9 Entwicklung der heutigen Netzstrukturen (1) Man kann eine beliebig große Leistung auf beliebig weite Entfernung mit einem beliebig dünnen Draht und großem Nutzeffekt übertragen, sofern die elektrische Spannung nur hoch genug gewählt ist. (Marcel Deprez) Quelle: Deutsches Museum 9

10 Entwicklung der heutigen Netzstrukturen (2) Netzinseln Netzkonglomerate Struktur des heutigen Stromnetzes Kraftwerke 10

11 Ausbau der Regenerativen Erzeugung Große Einspeiseleistungen an netztechnisch schlecht erschlossenen Stellen 11

12 Begrenzte Verfügbarkeit (Beispiel Wind) Windstrom wird wetterabhängig und nicht bedarfsgerecht erzeugt % Einspeisung in % % 0 J Maximale tägliche Windstromeinspeisung Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez F M A M J J A S O N Wind weht wann er will, Wind weht wie er will D Schattenkraftwerke zur Absicherung der schwankenden Einspeisung erforderlich 12

13 Großer Netzausbaubedarf im Übertragungsnetz Zukünftige zusätzliche Aufgaben (dena): Integration geographisch konzentrierter Windenergie-Einspeisungen Handhabung zunehmender Fluktuation durch regenerative Stromerzeugung Bereitstellung von Transportkapazität für den Stromhandel Ziel: Gewährleistung einer hohen Versorgungssicherheit und -zuverlässigkeit Quelle: Institute for Power Systems and Power Economics, RWTH Aachen University,

14 Das Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) Ziel Beschleunigung des Ausbaus der Übertragungsnetze zur Einbindung von Elektrizität aus Erneuerbaren Energien, zum Anschluss neuer Kraftwerke, zur Entwicklung eines europäischen Binnenmarktes und zur Vermeidung struktureller Engpässe Wesentliche Inhalte 24 vordringliche Leitungsbauvorhaben auf der 380-kV-Ebene 4 Teilverkabelungspilotprojekte (zu Testzwecken, aber Kann-Bestimmung ) Beschleunigungselemente (Planfeststellungsverfahren mit Konzentrationswirkung, Rechtswegeverkürzung) Anreize für HGÜ und neue Speichertechnologien 14

15 Offshore-Netzanbindungen Offshore-Windenergie in Deutschland politisch gewollt Planungen sowohl in Nordsee (vornehmlich) als auch in Ostsee Cluster BorWin Bard Offshore 1 Cluster DolWin Cluster SylWin Alpha Ventus OWP Riffgat Cluster HelWin UW Diele UW Jardelund UW Büttel Ehrgeizige Ziele: bis 2030 bis zu MW (derzeit 25 Windparks/ MW genehmigt) ÜNB-Netzanbindungspflicht für Windparks mit Baubeginn bis Ende 2015 Entfernung der Nordsee-Windparks zur Küste bis zu rd. 100 km 15

16 Photovoltaik-Ausbau Geographische Besonderheiten in Bayern Die Anlagenrentabilität ist stark geprägt von der regionalen Gegebenheit Hohe Zuwachsraten von Photovoltaik im bayerischen Raum infolge: Bundesweit höchster Zahl von Sonnenscheinstunden (bis zu h) 30 % höhere Globalstrahlung Quelle: Deutscher Wetterdienst 16

17 Photovoltaik-Ausbau im Netzgebiet von E.ON Bayern Installierte Anlagenanzahl

18 Auswirkungen des Photovoltaik-Ausbaus auf das Verteilnetz Anfragen (MS-Bereich) Weitgehend freie Standortwahl verhindert koordinierten Netzausbau Netzausbau/-verstärkung im Niederund Mittelspannungsnetz sowie bei Umspannwerken erforderlich Netzrückwirkungen, Verletzung der Spannungstoleranzwerte Photovoltaik-Anlagen (jeweils ca. 1,5 MVA) zusätzlich: Windkraft-Repowering (1,3 MVA auf 2,5 MVA) Erweiterung Biomasse (ca. 0,6 MVA) 18

19 Zukunftsthemen im Bereich der Netze Smart Grid Smart Home Smart Meter Anforderungen an das Netz Strom-Tankstellen Dezentrale Erzeugung E-Mobility Mini-BHKW Flottenversuch VW Pilotprojekt BMW 19

20 Pilotprojekte der E.ON Energie 1. E-Mobilität - Kooperation mit VW und BMW - Zunächst 20 E-Autos durch VW, 15 BMW 2. Smart Grids - Verbesserung der Zuverlässigkeit - Reduktion der Verlustenergie - Reduktion Assets/Netzbetriebskosten 1 Stadt Bad Staffelstein 3. Smart Metering Stromzähler - Programm 2008 bis in Stadt Bad Staffelstein im übrigen E.ON Bayern-Netzgebiet Mit dezentralen Pilotprojekten wird das Thema Zukunft der Netze vorangetrieben. 20

21 Resümee Die Anforderungen an die Netze (bisher reine Versorgungsnetze) werden sich u. a. durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien gravierend verändern. Mittel- bis langfristig werden sich die Netze zur Plattform für innovative Dienstleistungen entwickeln ( Energiemanagementnetze ). Voraussetzung für einen erfolgreichen Wandel der Netze sind eine realistische Erwartungshaltung und verlässliche politische Rahmenbedingungen. Aus ingenieurtechnischer Sicht ergeben sich neue, hoch spannende und innovative Aufgabenstellungen. 21

22 Desertec: Vision oder Wirklichkeit? 22

23 Vielen Dank für Ihr Interesse Hermann Wagenhäuser Mitglied des Vorstands der E.ON Bayern AG Heinkelstraße Regensburg

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