Anforderungen an den Kraftwerkspark aus Sicht eines Netzbetreibers

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1 Anforderungen an den Kraftwerkspark aus Sicht eines Netzbetreibers E - world energy & water 2012 Volker Weinreich, Leiter der Schaltleitung Lehrte (TenneT TSO GmbH) Mittwoch, 8. Februar 2012

2 1. Ist-Zustand

3 Veränderte Erzeugungslandschaft I Atomausstieg 2011 bis 2022 Summe Einspeiseleistung in Deutschland: MW davon MW im TenneT Gebiet davon MW in Bayern 3

4 Veränderte Erzeugungslandschaft II Zubau konventioneller Kraftwerke im TenneT Gebiet (gemäß KraftNAV) 2012: Wilhelmshaven 750 MW 2013: Bremen swb 450 MW 2015: Haiming 900 MW Waldeck 2 (PSW) 301 MW nach 2015: Stade Brünsbüttel Mecklar Staudinger 6 Frankfurt MW 2 x 870 MW MW MW 500 MW Summe Zubau: MW im TenneT Gebiet davon bis 2015 nur 900 MW in Bayern bis 2022 droht der Verlust von MW gesicherter Leistung in Bayern 4

5 installierte Leistung in MW Veränderte Erzeugungslandschaft III Zubau Erneuerbarer Energien 2000 bis 2021 in Deutschland / NEP maximale Last ca MW minimale Last ca MW Geothermie/andere reg. Erz. Wasserkraft Biomasse Wind onshore Wind offshore Photovoltaik Quellen: BMU, Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland, 2009 Szenariorahmen für den Netzentwicklungsplan

6 Projektübersicht: Offshore-Netzanbindungen Bis 2025 Offshore-Gesamtleistung in der TenneT-RZ: ~ MW Errichtet/ in Betrieb Im Bau/ vergeben Leistung in MW BorWin1 400 Alpha ventus 60 Leistung in MW HelWin2 690 DolWin2 900 Riffgat 108 SylWin1 864 HelWin1 576 DolWin1 800 BorWin2 800 Status: BorWin2 BorWin1 Riffgat UW Emden Borßum SylWin1 alpha ventus DolWin1 DolWin2 DolWin3 UW Diele HelWin2 HelWin1 UW Hagermarsch UW Dörpen West Nordergründe UW Büttel UW Emden/Ost UW Inhausen under construction / awarded; tendered 6

7 Erzeugungslandschaft der Zukunft Schere zwischen Erzeugung aus EE und konv. Energie öffnet sich weiter Zunehmende volatile Einspeisung durch Zubau EE Wer erbringt in Zukunft Systemdienstleistungen zur Netzsicherheit? Wegfall gesicherter Leistung durch weniger konv. Kraftwerke

8 2. Voraussetzungen für den sicheren Netzbetrieb

9 Netzsicherheit I Durch den Kraftwerkspark zur Verfügung gestellte Systemdienstleistungen Schwarzstartfähigkeit: Systemdienstleistung zum Netzwiederaufbau Gewährleistet durch Anlagen wie Gasturbinen und Pumpspeicherkraftwerke Geringe Beeinträchtigung durch KKW Abschaltung und EE Zubau Blindleistung: Systemdienstleistung zur Spannungsstützung muss bedarfsgerecht und lokal erzeugt werden Gewährleistung durch konventionelle Kraftwerke oder spezielle Betriebsmittel (Kompensationsspulen und Kondensatoren) Beeinträchtigung durch KKW Abschaltung und EE Zubau Neue konventionelle Kraftwerke am benötigten Standort (Süden) Installation von Kompensationselementen durch die ÜNB 9

10 Netzsicherheit II Durch den Kraftwerkspark zur Verfügung gestellte Systemdienstleistungen Regelleistungseinsatz: Systemdienstleistung zur Systembilanzsteuerung (Frequenzstabilität) Gewährleistet durch konventionelle Kraftwerke die frei disponibel Regelleistung zur Verfügung stellen können Massive Beeinträchtigung durch KKW Abschaltung und EE Zubau Zunehmende volatile Einspeisung durch steigenden EE Zubau macht das Vorhalten von immer mehr Kapazitäten für den Einsatz von Regelleistung notwendig Kompensation entweder durch großen Kraftwerkspark oder neue konventionelle Kraftwerke mit höheren Gradienten Klasse statt Masse? 10

11 Systemverantwortung: Frequenzhaltung EE Einspeisungen machen zunehmend den Einsatz von Regelenergie notwendig Regelleistungsarten: PRL SRL MRL 0,5 min 5 min 15 min t Prognoseabweichungen treten auf bei: - EE Einspeisung - Lastentwicklung - Netzverlusten - KW-Fahrplänen Die deutschen ÜNB halten z.z. in Summe ca. ± 4000 MW Regelleistung vor 11

12 PV-Prognosen Abweichung durch Nebel PV-Einspeisung bei TenneT am 07. Oktober 2010 (install. Leistung MW) 3500 MW PV-Ist-Hochrechnung PV-Prognose 3000 MW 2500 MW 2000 MW Abweichungen von bis zu 2,2 GW 1500 MW 1000 MW 500 MW 0 MW : : : : : : : : :00 12

13 Prognoseabweichung durch Wind Deutschlandweite Windeinspeisung am (install. Leistung MW) MW MW Wind-Ist-Hochrechnung Wind-Kurzfristprognose MW MW MW 8000 MW 2500 MW 6000 MW 4000 MW 2000 MW 0 MW : : : : : : : : :00 13

14 Einspeisevolatilität Wind / PV 2011 bis 2020 Entwicklung der maximalen Leistungsgradienten Wind Photovoltaik Maximale Differenz in einer Viertelstunde 6 GW Maximale Differenz in einer Stunde 10 GW 4,9 8 GW 9,2 4 GW 2 GW 2,9 1,4 2,4 6 GW 4 GW 2 GW 3,2 1,2 3,4 0 GW 0 GW -1,0-2 GW -1,5-3,0-2,6-2 GW -4 GW -3,1-3,0-4 GW -5,1-6 GW -8 GW -9,1-6 GW GW Quelle: BMU, Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland,

15 3. Anforderungen an den Kraftwerkspark aus Sicht eines Netzbetreibers

16 Anforderungen an den Kraftwerkspark der Zukunft I Ersatzkraftwerke, um ausreichend Energie bei geringer regenerativer Einspeisung produzieren zu können Regel- und Reservekraftwerke, mit hohen Gradienten und kurzen Anfahrtszeiten Speicherkraftwerke, um Volatilitätszyklen der Erneuerbaren Energien abzupuffern 16

17 Anforderungen an den Kraftwerkspark der Zukunft II Kostengünstige Kraftwerke (niedrige Kapitalbindung) Kraftwerke am richtigen Fleck falsche Verteilung gefährdet die Systemsicherheit 17

18 Fazit Netzausbau bestimmt das Tempo der Energiewende nicht umgekehrt. Ausbau der Erneuerbaren und des Übertragungsnetzes müssen besser aufeinander Abgestimmt werden. Systemdienstleistungen müssen in Zukunft auch durch EE-Anlagen erbracht werden. 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit TenneT ist nach dem Zusammenschluss mit transpower der erste grenzüberschreitende Übertragungsnetzbetreiber für Strom in Europa. Mit ungefähr Kilometern an Hoch- und Höchstspannungsleitungen und 35 Millionen Endverbrauchern in den Niederlanden und in Deutschland gehören wir zu den Top 5 der Netzbetreiber in Europa. Unser Fokus richtet sich auf die Entwicklung eines nordwesteuropäischen Energiemarktes und auf die Integration erneuerbarer Energie. Taking power further.