Energiewende eine gemeinsame Herausforderung für Strom- und Gasnetze. aus Sicht Strom

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1 Energiewende eine gemeinsame Herausforderung für Strom- und Gasnetze. aus Sicht Strom Klaus Engelbertz RWE Netzservice GmbH RWE Netzservice GmbH SEITE 1

2 Energiepolitischen Rahmenbedingungen Energiekonzept Bundesregierung 2010 Reduzierung der Treibhausgasemissionen gegenüber % 55% 70% 80-95% Senkung des Primärenergieverbrauchs geg % 50% Senkung des Stromverbrauchs gegenüber % 25% Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch 35% 50% 65% 80% Energiepaket Bundesregierung Juni 2011 x x x Schrittweiser Ausstieg aus der Atomenergie bis 2022 x x x x x Übersicht Abschaltung AKW (Quelle: nach spiegel.de) RWE Netzservice GmbH SEITE 2

3 Regenerative Stromerzeugung und installierte Kraftwerksleistung 39 % 21 % 61 % 79 % BDEW 2011* 2011* Aktuelle Grundlast schwankt zwischen ca.: GW (im Sommer) GW (im Winter) RWE Netzservice GmbH SEITE 3

4 Räumliche Verteilung der Erzeugung in Deutschland Photovoltaik Wind Nord- Deutschland Genehmigte Offshore-Installation* Nördl. Mittel- Deutschland Südl. Mittel- Deutschland Süd- Deutschland GW Installierte Leistung Wind und Photovoltaik in Deutschland [GW] (Quelle: Stand 12/2011, DEWI Stand 12/2011) *nach RWE Netzservice GmbH SEITE 4

5 Volatile Einspeisung Wind onshore und Photovoltaik Photovoltaik Wind onshore Einspeisung von Wind onshore und Photovoltaik vom bis zum in Deutschland (Quelle: Hochrechnungen der Übertragungsnetzbetreiber nach 17 Abs. 1 Ziffer 8 Netzzugangsverordnung Strom ) RWE Netzservice GmbH SEITE 5

6 Volatile Einspeisung erfordert hohe Systemflexibilität Dargebotsabhängige EE bewirken hohe und schnelle Schwankungen der Residuallast Flexibel steuerbarer Kraftwerkspark inkl. Einsatz von Speicher erforderlich zum Abfahren der Residuallastkurve * Quelle: BDEW-Gutachten Bewertung der Flexibilitäten von Stromerzeugungs- und KWK-Anlagen CONSENTEC, IAEW RWTH Aachen, Oktober 2011 RWE Netzservice GmbH SEITE 6

7 Zusätzliche Transportkapazitäten Strom: Ergebnis NEP Strom 2012, Szenario B 2022 AC-Netzverstärkung ca km AC-Neubau ca km DC-Neubau ca km Neubau Startnetz* ca km Netzverstärkung Startnetz* ca. 400 km Vier Transportkorridore mit Übertragungskapazität in Summe von 10 GW Investitionsbedarf: ca. 20 Mrd. (inkl. ca. 7 Mrd. für Startnetz) * bereits in der Umsetzung befindlichen Netzausbaumaßnahmen aus früheren Konzeptplanungen RWE Netzservice GmbH SEITE 7

8 Netzausbaubedarf im Stromverteilungsnetz nach dena-verteilnetzstudie (1) Quelle: RWE Netzservice GmbH SEITE 8

9 Netzausbaubedarf im Stromverteilungsnetz nach dena-verteilnetzstudie (2) Quelle: RWE Netzservice GmbH SEITE 9

10 Netzausbaubedarf im Stromverteilungsnetz nach dena-verteilnetzstudie (3) Variantenrechnung Investitionsbedarf Quelle: RWE Netzservice GmbH SEITE 10

11 Das System Energieversorgung wird komplexer GESTERN Erzeugung Transport Verbrauch HEUTE und MORGEN Erzeugung Verbrauch Lastmanagement Smarte Elemente Speicher Transport RWE Netzservice GmbH SEITE 11

12 Integration dezentraler Erzeuger führt zur Umkehr der Stromrichtung und zu Spannungshaltungsproblemen Bereits heute sind viele Spannungsbänder in ländlichen Verteilnetzen ausgeschöpft Intelligente Lösungsansätze zur Erhöhung des verfügbaren Spannungsbandes in bestehenden Netzen erforderlich +10% UStuf -10% max. Last, min. Einspeisung min. Last, max. Einspeisung UErz ULast MS MS/NS 230V +/- 10% Trennstelle HS UStuf RWE Netzservice GmbH SEITE 12

13 Smart Grids als Plattform für innovative Energiedienstleistung und - verteilung Smart Grid : Energienetzwerk, welches das Verbrauchs- und Einspeiseverhalten aller Marktteilnehmer die mit ihm verbunden sind integriert Es sichert ein ökonomisch effizientes, nachhaltiges Versorgungssystem mit niedrigen Verlusten und hoher Verfügbarkeit. Marktplatz der Zukunft Virtuelles Kraftwerk MUC Transportnetze Verteilnetze Wärmenetze IKT I IKT II Speicherung Transport MUC: Multi Utility Communication IKT: Informations- und Kommunikationstechnologien RWE Netzservice GmbH SEITE 13

14 Konvergenz Strom-/Gasnetz Herausforderung Stromnetz Mögliche Konvergenzfelder Gas 1. Netzausbau Übertragungsnetz 2. Erhalt Versorgungssicherheit 3. Bilanzierung 4. Systemdienstleistung Übertragungsnetz 5. Netzausbau Verteilnetz 6. Systemdienstleistung Verteilnetz Gastransport Back up Gaskraftwerke Power to Gas Gaskraftwerke Power to Gas Gaskraftwerke Biogaseinspeisung-/speicherung Power to Gas Power to Gas Gaskraftwerke (KWK, MKWK) RWE Netzservice GmbH SEITE 14

15 Fazit Die Energiewende führt zu einem komplexer werdenden Energieversorgungssystem in den Bereichen Konzeption, Planung, Bau und Betrieb von Teilsystemen und Anlagen Die Konvergenz von Strom und Gasnetzen erhöht die Lösungsvarianz bei der Bewältigung von Herausforderung Versorgungssicherheit, Systemdienstleistung, Bilanzierung und Netzausbau Die Energiewende findet größtenteils im Verteilnetz statt Künftig zunehmende Vernetzung zwischen Strom-, Gas- und Wärmenetzen: Power to Gas muss mittel- und langfristig zum Ausgleich der volatilen EE- Einspeisungen einen notwendigen Beitrag zur Systemstabilität und Wirtschaftlichkeit im Rahmen der Umsetzung der Energiewendeziele liefern RWE Netzservice GmbH SEITE 15