Herausforderungen in neuen Energiemärkten aus der Sicht der Übertragungsnetzbetreiber. VD DI Mag Gerhard Christiner IEWT 2013, TU Wien 15.2.

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1 Herausforderungen in neuen Energiemärkten aus der Sicht der Übertragungsnetzbetreiber VD DI Mag Gerhard Christiner IEWT 2013, TU Wien

2 Die Vergangenheit wurde erfolgreich gemeistert! Betrieb - Asset Management - Markt Gesamtoptimum Netz & Erzeugung Liberalisierter Strommarkt Klimaschutz- Ziele der EU 3. EU Paket Ausstieg aus Kernenergie Energiewende! Was kommt? Marktpreisbestimmter KW-Einsatz Expl. Kapazitätsauktionen Market Coupling CWE Regelenergie Marktöffnung Intraday EPEX Spot Netzengpässe Phasenschieber Netz-Masterplan Network Codes Operational Planning Bau von 460 km 380-kV-Systemen und 19 Umspannwerken AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

3 Energiewende schafft neue Verhältnisse Regionales Auseinanderfallen Weiträumige (europäische) Stromflüsse Zeitliches Auseinanderfallen Regel-/Ausgleichsenergie, Speicherbedarf Merit Order-Effekt Energy Only Market vs. Kapazitätsmarkt Notwendigkeit zum Netzausbau Mehr installierte Leistung Ganzheitliche Aufklärung der Öffentlichkeit dringend nötig! AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

4 Energiepolitische Ziele sind nicht mehr gleichgewichtet Versorgungssicherheit Sicherheit der el. Energieversorgung Systemsicherheit Stabilität Spannungshaltung Frequenzhaltung Nachhaltigkeit Ausbau Erneuerbare Klimaschutz 20/20/20-Ziele der EU Markt / Wirtschaft EU weiter Strommarkt Intraday Handel Market Coupling AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 4

5 Kritische Lastfluss-Situationen im österr. Übertragungsnetz Beispiel: Vorzustand am ~ MW* Wind in DE FR BE NL CH IT DE AT CZ SL CR PL ~ SK MW* Erz. in AT HU normales Preisniveau EEX-Spotpreis: 50 /MWh hohe Erzeugung AT geringer Handel DE-AT normale Lastflüsse keine besondere Situation * Werte exemplarisch AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 5

6 Gestiegene Winderzeugung in Deutschland Situation bei Handelsschluss am Abend des ~ MW Wind in DE BE NL DE CZ PL Preisniveau sinkt EEX-Spot: <20 /MWh reduzierte Erzeugung AT FR CH IT AT ~ SK MW Erz. in AT CR HU hoher vertraglicher Import AT - DE AT: MW - Saldo AT: MW Netzsicherheitsanalyse ergibt kritische Lastflusssituation für Sofortige Notmaßnahmen vorzubereiten! XXX Fahrplan (vertragliche Lastflüsse in MW) AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 6

7 Netzanalyse ergibt kritische Netzsituation für FR BE NL CH IT DE AT CZ CR SK PL HU Hohe Loop-Flows mit Engpässen von DE über PL, CZ, SK und HU nach AT AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 7

8 Gegenmaßnahmen Multilateraler Redispatch (MRA) am FR BE NL CH 2 IT - DE AT CZ CR + SK PL HU Kraftwerkseinsatz: 1) Cross-Border-Redispatch DE-PL 2) Abruf Kaltreserve durch DE 3) EPM-Abruf durch APG Netztechnische Maßnahmen: 4) Sonderschaltung DE-AT 5) Unterbrechung von Bauarbeiten im APG-Netz AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 8

9 Gemessene Lastflüsse am ~ MW Wind in DE NL BE DE CZ SK PL physikalische Lastflüsse über PL, CZ, SK und HU FR CH AT HU angespannte Netzsituation IT CR XXX tatsächliche Lastflüsse in MW AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 9

10 Geplanter Kraftwerksausbau in Österreich Kraftwerksausbauten Speicherkraftwerke Slavetice CZ Sokolnice Thermische Kraftwerke Windkraftwerke Altheim Simbach Pleinting Pirach Oberösterreich Dürnrohr Wien/NÖ-Ost Bisamberg Sarasdorf SK D Neuötting Ranshofen Salzach St. Peter Salzach Neu Hausruck ERNSTHOFEN Ybbsfeld WIEN SÜDOST Neusiedl Györ Györ Obermooweiler Obermooweiler Energie AG Weißenbach Steweag-Steg Steweag-Steg Ternitz Winkeln Tirol Zell am Ziller TAUERN Pongau Hessenberg Südburgenland CH Westtirol Steweag-Steg Steweag-Steg Steiermark Oststeiermark H Pradella Lienz OBER- SIELACH Kainachtal IT Soverzene Podlog Maribor SLO AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 10

11 Zukünftige systemtechnische Herausforderungen Erzeugung und Verbrauch driften auseinander Erzeugungs-Muster / Windenergie 24:00 12:00 00: Erzeugungs-Muster / Fotovoltaik 24:00 12:00 00: Nachfrage-Muster / Stromverbrauch 24:00 12:00 00: Legende Bezugs- bzw. Einspeiseleistung in % des auftretenden Maximums % % % % % Dargebot der RES-Primärenergieträger vs. Lastgang (Verbrauchskurve) Regelung und Ausgleich (Zwischenspeicherung) ist erforderlich Netze müssen Kapazitäten bereitstellen AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

12 Beherrschung der Volatilität am Beispiel der österreichischen Windkrafterzeugung Dynamik und extreme Rampen können auftreten Max. Änderung von 600 MW innerhalb MW installierter Leistung Bei 4 GW installierter Windkraft zukünftig Gradienten bis zu 2,4 GW / 30 min. möglich Neue Anforderungen an Regel(markt)mechanismen sind nötig!! Windenergieeinspeisung Österreich, AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

13 Indikation für Einschränkungen von neuen Kraftwerken seit 2010 ohne Netzausbau Ohne Einschränkungen aufgrund bisheriger Netzverstärkungen Einschränkungen bis zum 380-kV-Ausbau Isar- St. Peter und Salzburg-Tauern Zusätzlich Verstärkung/Optimierung des Bestandnetzes erforderlich Zusätzlich Umsetzung regionaler Masterpläne sowie weiterer noch nicht absehbarer überregionaler Netzausbauten erforderlich ÖkostromG-Ziel Leistung der Netzzugangsanträge [MW] Wind Ohne AUSTRIAN ein POWER leistungsfähiges GRID AG Christiner IEWT Übertragungsnetz 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten ist der RES bzw. Speicher Ausbau nicht möglich Speicher

14 Handlungsoptionen der Übertragungsnetzbetreiber (und RZF) Handlungsoptionen zur Ermöglichung der Energiewende Verbesserung Betriebsführung Prognosetools (TSC) Austausch Onlinedaten & Monitoring Koordinierter Redispatch Potenzial weitgehend ausgeschöpft Netzverstärkung und Optimierung Thermal Rating Hochtemperaturseile Upgrade 220kV auf 380kV Nutzung bestehender Trassen technische Innovationen (?) Potenziale vorhanden, Umsetzbarkeit muss vereinfacht werden Netzausbau Leitungsneubau Neue Trassen HGÜ-Korridore Overlaynetz Großes Potenzial für weitere Integration von RES AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

15 Netzentwicklungsplan 2012: Projekte im nationalen / europäischen Interesse und zur Integration von RES , NEP 11 NEP AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 15 Umspannwerksprojekte Leitungsbauprojekte

16 Committment zum Netzausbau ist erforderlich! Akzeptanz der Bevölkerung Dauer von Genehmigungsverfahren (UVP) Raumplanung, strategische und operative Trassenfreihaltung Finanzierung und Regulierung 20/20/20-Ziele der EU Verbrauchssteigerung Versorgungssicherheit Netzausbau Harmonisierter Binnenmarkt AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten 16

17 Smart Grids Super Grids Photovoltaik Umwelt und CO2 Offshore Wind E-Mobilität Speicher und Regelenergie Für die energiepolitische Ziele und Herausforderungen der Energiewende sind ein adäquates Übertragungsnetz und AUSTRIAN POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten effektives Netzmanagement unabdingbar!

18 Front view Verwaltung: Wagramer Straße 19, IZD-Tower 1220 Wien Tel.: +43 AUSTRIAN (0) POWER GRID AG Christiner IEWT 2013 Herausforderungen in neuen Energiemärkten

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