Integration dezentraler Komponenten. Dr.-Ing. Enno Wieben EWE NETZ GmbH

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1 Integration dezentraler Komponenten Dr.-Ing. Enno Wieben EWE NETZ GmbH

2 Agenda TOP 1 Energiewende am Beispiel EWE NETZ TOP 2 Der 5%-Ansatz TOP 3 P2G-Projektbeispiel: e-gas Werlte TOP 4 Ausblick: Das Projekt enera 2

3 Auslastungssituation des Netzgebietes der EWE Die dezentrale Einspeisung bestimmt heute die Dimensionierung des Stromnetzes 3

4 EWE: 2012 stammten bereits 70 % des transportierten Stroms aus Erneuerbaren Energien EEG-Energieträger: Wind, Sonne, Biomasse, Wasser und Gase (im 0,4- und 20-kV-Netz von EWE) [Mrd. kwh] 13,6 13,4 14,1 14,1 14,0 46 % 46 % 44 % 56 % 65% Anteil EE durchgeleitete Gesamtstrommenge EWE NETZ Bundesregierungsenergiekonzept für % regenerativ fast erreicht! 4

5 Welches Potenzial ist noch vorhanden? Niedersachsen im Jahr 2020 PV-Dachflächenpotential in EWE Netzgebiet 90 % Deckung von bis zu 150 % des Bruttostromverbrauches aus Erneuerbaren Energien 1 GW 9 GW Ist 2012 Potential Wind-Potential in EWE Netzgebiet 3,2 GW 16 GW Quelle: Energiekonzept des Landes Niedersachsen Ist 01/2012 Potential EWE erwartet langfristig einen regenerativem Anteil > 200% 5

6 Einspeisemanagement bei EWE 500 Anzahl der Eingriffe Anforderung aus vorgelagerten Netzen EWE NETZ Einsätze des Einspeisemanagements Einspeisemanagement nimmt tendenziell stark zu 6

7 Agenda TOP 1 Energiewende am Beispiel EWE NETZ TOP 2 Der 5%-Ansatz TOP 3 P2G-Projektbeispiel: e-gas Werlte TOP 4 Ausblick: Das Projekt enera 7

8 Eine Metapher zum Einstieg Windenergieanlagen werden seit jeher belastungsabhängig abgeregelt weil sie sonst unbezahlbar wären.! Unter wettbewerblichen Bedingungen wird heute keine Technologie für den Worst-Case ausgelegt! 8

9 Die Grundidee am Beispiel einer PV-Einspeisung Gemessene Jahreszeitreihe Jahresdauerkennlinie Wirkleistung KW Wirkleistung KW Zeit [h] Zeit [h] Ist die Dimensionierung des Netzes für selten auftretende Maximalleistungen volkswirtschaftlich sinnvoll? 9

10 Aktuelle Szenarienuntersuchungen der EWE auf Basis eines ländlichen Typnetzes Modellansatz Lastflussmodell eines ländlichen Typnetzes der EWE Heutiger Erzeugungsmix (Wind, Sonne, Biogas ) der EWE Berechnung auf Basis von Jahreszeitreihen 100% Auslastung durch Einspeisung als Referenzszenario (Netz gleichmäßig in allen Bereichen an Auslastungsgrenzen) Sukzessive Erhöhung der Erzeugungsleistung, dann Drosseln der Erzeugungsanlagen bis Netz wieder engpassfrei Berechnung des Zusammenhanges zwischen abgeregelter Energie und Netzkapazitätsgewinn 10

11 Aktuelle Szenarienuntersuchungen der EWE auf Basis eines ländlichen Typnetzes Verteilungsfunktion gesamte Einspeisung: 200 % Szenario für Wahrscheinlichkeitsdichte [1/MW] Ländliches MS-Typnetz (inklusive NS-Ebene) P [MW] normal abgeregelt Auslastung in % Auslastung des UW-Trafos: 200 % Szenario für t in h normal abgeregelt Steuerung der Erzeugungsleistung in Abhängigkeit von der Betriebsmittelauslastung und Spannungshaltung 11

12 Resultierende Einspeisezeitreihen einzelner Anlagen! Entscheidend für die Effizienz: Nur dann feinfühlig drosseln, wenn ein Engpass auftritt 12

13 Zusammenhang zwischen abgeregelter eingespeister Energie und Netzkapazitätsgewinn 350 Netzanschlusskapazität in % abgeregelte Energie in %! Abregelung von nur 5% der erzeugten Jahresenergie Verdoppelung der Netzanschlusskapazität 13

14 Der 5%-Ansatz wurde im Koalitionsvertrag verankert: 14

15 Agenda TOP 1 Energiewende am Beispiel EWE NETZ TOP 2 Der 5%-Ansatz TOP 3 P2G-Projektbeispiel: e-gas Werlte TOP 4 Ausblick: Das Projekt enera 15

16 Dimensionierung eines Speichers auf Umspannwerksebene 50 Lastreduktion Lastreduktion/% Speichergröße/MWh Leistung/MW Speicherleistung Zeit/h Speicher nur zu 8% des Jahres genutzt 92% der Zeit Nutzung durch Dritte möglich! 16

17 P2G-Projekt e-gas von Audi in Werlte Als geeigneten Standort hat Audi im Nordwesten Deutschlands Werlte ausgewählt Entwurf Werlte Werlte Entscheidung für Werlte wegen Räumlicher Nähe zu Offshore-Windparks Nähe zur CO 2 -Quelle (Biogasabfallanlage) Vorhandener Infrastruktur Quelle: Audi, 2011 EWE NETZ GmbH, Dr.-Ing. Enno Wieben 17

18 P2G-Projekt e-gas von Audi in Werlte Umwandlung von überschüssigem Windstrom in Methan Umwandlung von Windenergie in chemische Energie Herstellung des Gleichgewichts zwischen Einspeisung und Entnahme von elektrischer Energie bei zu hoher Einspeisung Vermeidung von Lastspitzen in den Netzen bei Methanproduktion in der Nähe der Stromerzeugung Quelle: Audi 18

19 Agenda TOP 1 Energiewende am Beispiel EWE NETZ TOP 2 Der 5%-Ansatz TOP 3 P2G-Projektbeispiel: e-gas Werlte TOP 4 Ausblick: Das Projekt enera 19

20 Schaufenster Intelligente Energie - enera Was ist das Schaufenster? Initiator: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) Ziel: Wertschöpfungsübergreifender Nachweis ( Praxisgroßtest ) der Funktionsfähigkeit der Energiewende Adressierte Akteure: Netzbetreiber, Anlagenhersteller, Speicheranbieter, IKT-Branche, EE-Branche, Städte und Gemeinden, Landkreise, Hochschulen etc. Umfang: 2 Modellregionen mit je 40 Mio. Euro Förderung aus dem Energie- und Klimafonds, Unterteilung in Schaufenster Wind und Schaufenster Sonne Projektzeitraum: 4 Jahre, voraussichtlich Für EWE ist die Ausschreibung der richtige Weg zum richtigen Zeitpunkt, um die Energiewende praxistauglich voranzubringen! Wir laden alle Interessierten ein dieses Vorhaben mit uns zu gestalten. 20

21 Schaufenster Intelligente Energie - enera Wodurch wird die Modellregion bestimmt? Landkreise Aurich, Wittmund, Friesland und Stadt Emden 110-kV-Hochspannungsring Repräsentativer Ausschnitt des Versorgungssystems angeschlossene Netzkunden 3-fache der Spitzenlast durch Windeinspeisung Einbindung bestehender TK- Strukturen Überregionaler Lastschwerpunkt 21

22 Schaufenster Intelligente Energie - enera Was passiert im Projekt? Umsetzungsbeispiele: Rollout intelligenter Zähler (Smart Meter) Aufbau von Messtechnik zur Erfassung der Modellregion Spannungs- Blindleistungsoptimierung Nutzung der Verschiebepotenziale aller beteiligten Spannungsebenen Rollout des 5%-Ansatzes Einbindung eines Lastschwerpunktes außerhalb der Modellregion 22

23 Schaufenster Intelligente Energie - enera Konsortium aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik Wirtschaft Ein starkes Konsortium aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik ist die Grundlage für eine erfolgreiche Bewerbung um das Schaufenster Wind Gemeinsam können wir 80 bis 120 Millionen regionale Wertschöpfung schaffen Konsortium Wissenschaft Politik 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Dr.-Ing. Enno Wieben EWE NETZ GmbH An der Großen Wisch Oldenburg Tel.: / enno.wieben@ewe-netz.de