Stand und Perspektiven des regionalen Netzausbaus in Thüringen

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1 Stand und Perspektiven des regionalen Netzausbaus in Thüringen Dr. Matthias Sturm Suhl, 20. November 2013 <Bild Höchstspannungsnetz Deutschland von BDEW>

2 Stand und Perspektiven des regionalen Netzausbaus in Thüringen Verteilnetz der Thüringer Energienetze GmbH EEG-Prognose für unser Netz Einbindung von EEG- Anlagen ins Verteilnetz 110-kV-Netzausbau und Netzentwicklungsplanung Netzausbau im Mittelspannungsnetz Smart Grid Techniken zur Integration Erneuerbarer im Mittel- und Niederspannungsnetz 2. Regionale Energiekonferenz Südwestthüringen Suhl,

3 Übertragungs- und Verteilnetz, eine klassische Darstellung 380-/220-kV-Übertragungsnetz Regelzonenverantwortlicher Großkraftwerke (konv.) Vertikaler und horizontaler Stromtransport HS-(110-kV)-Verteilungsnetz Kraftwerke (GuD) Industriekunden Vertikale Stromverteilung MS-Verteilungsnetz Industriekunden Gewerbekunden 380 kv 110 kv 20 kv in Thüringen: 50 Hz in Thüringen: TEN 1) Stadtwerke NS-Verteilungsnetz Haushaltskunden, kl. Gewerbekunden 0,4 kv 1) TEN: Thüringer Energienetze GmbH = 100% Tochter der Thüringer Energie AG

4 Steckbrief Netzgebiet Strom der Thüringer Energienetze GmbH 1) Mittelspannungsnetz Kennzahlen Stromnetz Stromnetz insgesamt davon HS-Leitungen davon MS-Leitungen davon NS-Leitungen ~ km ~2.800 km ~ km ~ km Verkabelungsgrad 61 % Umspannwerke 100 ON- Stationen Hausanschlüsse durchgeleiteter Bezug EEG- Einspeisung 10,6 TWh 2,8 TWh 1) 100% Tochter der Thüringer Energie AG

5 Bisherige Entwicklung der erneuerbarer Energien im Netz der TEN 1) EEG-Anlagen 12/2012 inst. Leistung ~Einspeisung Wind (572 Anlagen) 808 MW GWh Nordhausen Schwerpunktregionen Wind Photovoltaik (12.293) 513 MW 343 GWh Biomasse (233) 183 MW GWh Wasser (140) 21 MW 68 GWh Deponiegas (9) 4 MW 9 GWh Eisenach Erfurt Jena Summe EEG (13.247) MW GWh 1,6 GW 1,4 GW 1,2 GW installierte Leistung -alle EEG-Anlagen- Stand (vorläufig) Entwicklung EEG-Einspeiser im Netzgebiet der TEN Schleiz 1,0 GW 0,8 GW 0,6 GW 0,4 GW 0,2 GW 1) TEN : Thüringer Energienetze GmbH 0,0 GW

6 TEAG Prognose der weiteren Entwicklung EEG-Einspeisungen in Thüringen Heute (2013) in 10a (2023) MW 4073 MW 424 MW 80% der EEG-Einspeisung Thüringens 392 MW 1695 MW direkt ins Flächennetz der TEN aktuelle Spitzenlast TEN: 1844 MW 1908 MW 222 MW 765 MW 1438 MW Datenbasis: 3309 MW 921 MW 2243 MW ohne WAKA 1) ohne Wasserkraft 6

7 Einbindung von EEG- Anlagen im Verteilnetz je nach Größe und Leistung in allen Netzebenen 380 kv 110 kv Anschlussvarianten im HS/MS-Netz TEN- Umspannwerk (110-kV-Kleinschaltanlage) Block A Block B Sternpunktanlage Ltgs-feld Ltgs-feld TEN EDr21 Längstrennung 20 kv Stadtwerk EDr22 EDr11 Trafofeld Trafofeld EDr12 Tr101 Tr102 0,4 kv Wartengebäude der TEN mit MS-Schaltanlage Wartengebäude der Stadtwerke mit MS-Schaltanlage

8 Aktuelle Auswirkung dezentraler Einspeisungen im Thüringer Hochspannungsnetz starke Netzauslastung durch Windeinspeisung in 110-kV-Netz 380-kV-Leitung 220-kV-Leitung 110-kV-Leitung Netzkuppelpunkt Umspannwerk Kraftwerk Windkraftanlagen verschiedener Leistungseinheiten Vieselbach Eisenach Weida Altenfeld Remptendorf Starke Netzbelastung durch Wirkleistungstransite aus 380-kV-Netz

9 110-kV-Netzausbau zur Aufnahme Windleistung in Nordthüringen 110-kV-Kuppelleitung Menteroda-Greußen dargestelltes aktuelles Beispiel: 110-kV- Windleitung Greußen-Ebeleben -Menteroda

10 Langfristige 110-kV- Netzentwicklungsplanung: Einarbeitung der EEG-Szenarien aus dem Thüringer Potenzialatlas Beispiel: Referenzszenario Wind Datenbasis:

11 Netzberechnung 10-Jahres Szenariorahmen im 110-kV-Netz Normalschaltzustand Ib <=40% In Ib = 40-60% In Ib >60% In Ub < 104% Un Ub > 106% Un Ausgangszustand

12 Netzausbau im Mittelspannungsnetz 110 kv 30 kv 20 kv 10 kv 20-kV-Umstellungsprogramm bis 2016 Verkabelung von MS- Freileitungen Verstärkung der Transformatorenleistung in Umspannwerken + Ortsnetzstationen

13 Netzausbau im Mittelspannungsnetz UW Buttstädt UW Bethenhausen UW Ebeleben UW Ebenheim Netzbereich Eisenberg/Dornburg/Apolda

14 aktuell in Planung befindliche größere EEG- Anschlussprojekte in Südwestthüringen 3 Windparks mit insgesamt 53 MW Anschlussleistung 2 PV-Parks mit insgesamt 16 MW Anschlussleistung

15 Automatisierung im Mittel- und Niederspannungsnetz Stromnetz gestern Automatisierungsgrad gestern 380 kv Stromnetz morgen Automatisierungsgrad morgen 380 kv 110 kv 110 kv 20 kv 20 kv 0,4 kv 0,4 kv 15

16 Automatisierung im Netz LWL-Glasfaser- + Funknetz = Basis für Automatisierung Übersicht Informationsnetz Thüringer Netkom GmbH1) 1) 100% Tochter der Thüringer Energie AG

17 Simulation der Netzbelastung in Ortsnetzen mit PV- Szenarien Spannungshaltung Leitungsauslastung Ub <=97-102% Un Ub > %Un Ub >105 %Un Ib <=70% In Ib = % In Ib >100% In Ergebnis: Spannungshaltung im Ortsnetz erstes Kriterium beim Netzausbau

18 Smart Grid Techniken zur Integration erneuerbarer Energien Erprobung automatischer Spannungsregelsystemen in Ortsnetzen PV- Anlagen ON-Station NS-Leitung (Ortsnetz) KV HA Rückspeisung HA Regelbarer Ortsnetz- Transformator (RONT) Niederspannungs- Netzregler (NSNR) Regelprinzip (NSNR)

19 Smart Grid Techniken zur Integration erneuerbarer Energien intelligente Systemdienstleistung von Erzeugungsanlagen Windkraftanlage Solaranlage Technik: Fernwirkanlage Beispiel: MS-Netz ggf. Leitstelle Windpark Anschlussnehmer Funk- oder Festverbindung GPRS / DSL VPN-Tunnel Bsp. Blindleistungsregelung Q(U) Steuerung [ Master ] Übergabestation Fernwirkschrank MS-Netz Router NAP NVP Router Firewall Netzleitstelle Arbeitsplatz Netzbetreiber Bei TEN bisher keine selbstveranlasste Wirkleistungsreduzierung von EEG-Anlagen!

20 2.Regionale Energiekonferenz Südwestthüringen, Suhl, Stand und Perspektiven regionaler Netzausbau in Thüringen