Alternative Übertragungstechnologien am Beispiel GIL und HTLS

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Christoph Seidel
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1 Alternative Übertragungstechnologien am Beispiel GIL und HTLS Robin Dornauf Abteilung Netzausbau Jena,

2 Bundesnetzagentur Regulierungsbehörde für die Bereiche Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit Sitz in Bonn Außenstellen in zahlreichen Städten Seit 2011: Zuständigkeiten im Bereich der Bedarfsermittlung und der Zulassungsverfahren von Höchstspannungsleitungen 2

3 Übersicht GIL Quelle: Siemens HTLS Quelle: CTC 3

4 GIL (Gasisolierte Leiter)

5 Aufbau einer GIL Mantelrohr Innenleiter Stützisolator Teilchenfalle

6 Technische Daten (1/2) Abmessung Durchmesser des Mantelrohrs Durchmesser des Innenleiters Länge eines Rohrsegments ca. 500 mm ca. 180 mm m Thermische Grenzwerte Maximale Leitertemperatur 95 C Maximale Mantelrohrtemperatur 50 C

7 Technische Daten (2/2) Technische Daten Betriebsspannung Betriebsstrom Übertragungsleistung kv A bis ca. 5 GW Isoliergas bei 400 kv Rohrinnendruck ca. 7 bar Stickstoff ca. 80 % SF 6 ca.20 %

8 Übertragbare Leistung Quelle: IEH (Leibnitz Universität Hannover) 8

9 Kosten Kosten eines GIL Systems mit ca. 2 GW Übertragungsleistung Ein Stromkreis Doppelsystem 2,4-4,6 mio. /km 4,13-8,8 mio. /km Betrieb und Wartung Ein Stromkreis Doppelsystem /km /km Quelle: Dena Technologieübersicht 9

10 GIL zur Gleichstromübertragung Gleichstromübertragung: Es gibt bisher keine Referenzprojekte. Es ist eine Versuchsanlage von 200 m mit 500 kv und 5000 A in Planung. Das Projekt wird vom BMWi, Hochschulen und allen Übertragungsnetzbetreibern unterstützt bzw. begleitet. (Start Okt. 2015, Ende Sept. 2018) Zur Beschleunigung des Baus hat Siemens eine mobile Testfabrik für die Verlegung von 2 Phasen nebeneinander entwickelt. Dadurch sollen die Gesamtkosten eines Projektes deutlich gesenkt werden. 10

11 Projekte Kelsterbach (Flughafen Frankfurt): Seit 2010 in Betrieb mit einer Länge von 5400 m. Doppelsystem mit 420 kv und max A. Dies ist die erste und bisher einzige GIL der Welt, die als Erdverlegung realisiert wurde. Wehr (Gebirge): Seit 1975 in Betrieb mit einer länge von 4000 m. Doppelsystem mit 400 kv und max A. München-Langwied Doppelsystem mit einer Länge von 400m. Weitere Projekte im Ausland: China, Schweiz, Österreich, Thailand, Großbritannien und Ägypten. (Insgesamt 93 km in 20 Ländern)

12 HTLS

13 Was sind HTLS HTLS Hochtemperaturleiter HTLS steht für: HT = High temperature LS = low sag Hochtemperaturleiterseile mit geringem Durchhang können bei wesentlich höheren Temperaturen betrieben werden ohne das sich der Durchhang wesentlich erhöht. Dadurch kann die übertragbare Leistung deutlich gesteigert werden.

14 Funktionsprinzip Veränderung des Durchhangs bei hohen Temperaturen Durchhang eines HTLS Durchhang eines Standardleiterseils

15 Verwendete Materialien Quelle: IFHT (RWTH Aachen University) 15

16 Rechtliche Rahmenbedingungen Nach 2 Abs.3 BBPlG sind die im Bundesbedarfsplan mit D gekennzeichneten Vorhaben, als Pilotprojekt mit Hochtemperaturleiterseilen zu errichten. Für die weiteren Vorhaben des Bundesbedarfsplans ist eine Genehmigung durch die zuständige Behörde für technisch und wirtschaftlich effiziente Vorhaben möglich. 16

17 Projekte In Deutschland realisierte Projekte seit 2009 auf einer 8,4 Kilometer langen 400-kV-Strecke von Hanekenfähr-Gersteinwerk seit 2011 auf einer 0,5 Kilometer langen 220-kV-Strecke von Daxlanden-Eichstätten Geplante Projekte Bundesbedarfsplan (Projekt Nr. 21) Daxlanden nach Eichstetten (70km) 17

18 Forschungsbedarf Aufgrund geringer Betriebserfahrungen besteht weiterer Forschungsbedarf bei Monate, Reparatur und Instandhaltung. Die zur Durchhangberechnungen genutzten Rechenmodelle sind für Hochtemperaturleiterseile nur eingeschränkt nutzbar und müssen überarbeitet werden. Zusätzliche Langzeituntersuchungen zum Alterungsverhalten müssen durchgeführt werden. 18

19 twitter.com/netzausbau youtube.com/netzausbau Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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