Energiewende aus Sicht eines Netzbetreibers Dr. Arnt Meyer, Geschäftsführer

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1 Energiewende aus Sicht eines Netzbetreibers Dr. Arnt Meyer, Geschäftsführer

2 Situation und Prognose in Bayern Energiewende in Bayern Leistung der EEG-Anlagen in MW Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasser Stromertrag der EEG-Anlagen in GWh/Jahr Windkraft 7. Photovoltaik Biomasse Wasser Innerhalb der nächsten 1 Jahre soll sich der Beitrag der erneuerbaren Energien in Bayern verdoppeln. Der Verbrauch soll im gleichen Zeitraum konstant gehalten werden. (2) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer Abgeleitet aus dem Bayerischen Energiekonzept Energie innovativ

3 Situation und Prognose bei N-ERGIE EEG-Einspeisung im Netz der N-ERGIE 6. Anzahl der EEG-Anlagen, kumuliert Wind PV Biomasse, Biogas Wasser EEG-Einspeisung nimmt stark und in hoher Anlagenanzahl zu! (3) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

4 Situation und Prognose bei N-ERGIE EEG-Einspeisung im Netz der N-ERGIE 3.5 Installierte Leistung (kumuliert, in MW) Leistung der Netzkuppler ins Übertragungsnetz Jahreshöchstlast im Gesamtnetz Jahreshöchstlast im regionalen Netz Jährliches Lastminimum im regionalen Netz Wind PV Biomasse, Biogas Wasser Die außerstädtische Fläche Mittelfrankens wird zum omnipräsenten Kraftwerk mit substanzieller regionaler Überproduktion! (4) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

5 Regenerative Erzeugung in Mittelfranken Leistung der EEG-Anlagen in MW Verbrauchsspitze 211: 1.8 MW Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasser Verbrauchsspitze 22: 1.8 MW Stromertrag der EEG-Anlagen in GWh/Jahr Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasser Stromverbrauch 211: ca. 8. GWh/Jahr Innerhalb der nächsten 1 Jahre erhöht sich die EE-Einspeisung erheblich, so dass Mittelfranken zeitweise bis zu 3-fach überspeist und arbeitsbezogen zu 6% bilanziell autark ist. (5) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer (Basis dieser Prognose ist eine Ableitung aus dem Bayerisches Energiekonzept Energie innovativ der Bayerischen Staatsregierung.)

6 Dramatische regionale Unterschiede Landkreis Neustadt / Aisch 7 Leistung der EEG-Anlagen in MW 12 Stromertrag der EEG-Anlagen in GWh/Jahr Verbrauchsspitze 21: 96 MW Windkraft Photovoltaik Biomasse Verbrauchsspitze 22: 1 MW Stromverbrauch 21: 49 GWh Windkraft Photovoltaik Biomasse Stromverbrauch 22: 51GWh Landkreis NEA schon heute in Leistung (MW) zeitweise theoretisch 3-fach überspeist. Innerhalb der nächsten 1 Jahre ist der Landkreis zeitweise theoretisch 14-fach überspeist und arbeitsbezogen bilanziell überautark. (6) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer (Basis dieser Prognose ist eine Ableitung aus dem Bayerisches Energiekonzept Energie innovativ der Bayerischen Staatsregierung.)

7 Dramatische regionale Unterschiede Landkreis Nürnberger Land Verbrauchsspitze 211: 131 MW Leistung der EEG-Anlagen in MW Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasser ,7 1,4 1,4 1, Verbrauchsspitze 22: 145 MW Stromertrag der EEG-Anlagen in GWh/Jahr Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasser ,3 6,9 85,5 63,8 8,6 8, Stromverbrauch 211: 764 GWh -> 22: 787 GWh Im Landkreis N-L werden derzeit ca. 6% des notwendigen Stroms aus erneuerbaren Energien erzeugt. Bis 22 steigt dieser Anteil auf ca. 21%. Zeitweise wird der Strom komplett aus erneuerbaren Energien gedeckt. (7) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer (Basis dieser Prognose ist eine Ableitung aus dem Bayerisches Energiekonzept Energie innovativ der Bayerischen Staatsregierung.)

8 Verbrauchsstrukturen und -prognose Der Stromverbrauch in Mittelfranken bleibt in den nächsten 1 Jahren relativ konstant. Langfristig ist mit rückläufigem Verbrauch zu rechnen. (8) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

9 Netzzustände* Wirkleistung P [MW] 1.6 Mittelfranken Regio Heutige Lastspreizung 211 Zukünftige Lastspreizung Nürnberg Entnommene Jahresarbeit: 6.8 GWh Jahreshöchstlast: 1.4 MW* Jahreshöchst-Rückspeisung: 25 MW 1.2 * Saldierung der Biomasseeinspeisung führt zu abweichenden Werten Einspeise- und Netzsicherheitsmanagement Eingriffe nach 12ff. EnWG Eingriffe nach 11 EEG bis zu 1. MW Überspeisungen und große Lastschwankungen werden zur Tagesordnung und stellen Netzführung und -planung vor große Herausforderungen. (9) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer * Versorgungsbereich der N-ERGIE Netz GmbH 211*

10 (1) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer 11kV-Netz im N-ERGIE-Gebiet

11 (11) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

12 (12) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

13 Integration von EEG-Anlagen ins Netz Große EEG-Anlagen Einzelanfragen über 5 MW erhalten einen Verknüpfungspunkt am nächsten UW 11/2 kv Einzelanfragen über 1 MW erhalten einen Verknüpfungspunkt am 11-kV-Netz Mitverantwortung dieser Anlagen für Systemstabilität der Stromversorgung Engpässe bei zukünftigen 2kV-Trassen im Öffentlichen Grund Kooperation der jeweiligen Anlagenbetreiber beim Anschluss erforderlich Vertragliche Vereinbarungen zwischen Anlagenbetreibern zur gemeinsamen Nutzung der Anschlussanlagen (Umspannwerke, Kabel..) zunehmend erforderlich Kleine EEG-Anlagen Technisch/wirtschaftlicher Verknüpfungspunkt an der geeigneten Spannungsebene Bestehendes 2-kV-Netz wird in den nächsten Jahren durch die in der Fläche und am Niederspannungsnetz angeschlossenen Anlagen ausgelastet (weitere lokale Netzverstärkungen, auch Wiederholungsmaßnahmen durch neue Situationen) Der Netzausbau braucht in der Regel mehr Zeit als der Anschluss von Anlagen und kann sich nur an den bekannten Anlagen orientieren (13) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

14 Zuständigkeiten und Schätzkosten Bezeichnung Zuständigkeit Dauer Schätzkosten Ausbau 11-kV-Netz N-ERGIE Netz GmbH 2-1 Jahre 5-25 Mio. pro Projekt Ausbau 2/,4-kV-Netz N-ERGIE Netz GmbH ½-2 Jahre 1-2 Mio. p.a. Anschlussleitung 11-kV Freileitung (Einfachleitung) Kabel Anlagenbetreiber 4-8 Jahre 2-4 Jahre 25-3 T /km 6-8 T /km Umspannanlage für EEG-Anlagen 11/2-kV Anlagenbetreiber 1-2 Jahr 1,5-2 Mio. Anschlussleitung 2-kV Anlagenbetreiber < 1 Jahr 4-9 T /km Übergabestation 2-kV Anlagenbetreiber < 1 Jahr 4-8 T /km Trafostation 2/,4-kV Anlagenbetreiber < ½ Jahr T /km Anschlussleistung,4-kV Anlagenbetreiber < ½ Jahr 2-5 T /km Anlagenbetreiber müssen mit signifikantem Eigenkostenanteil rechnen. Längere Umsetzungsphasen sind bei 11-kV-Ausbau nicht zu vermeiden! (14) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

15 Kosten der EE-Integration in die Netze EEG-bedingte Investitionen der N-ERGIE, in % (26 = 1%) niedrige Wahrscheinlichkeit hohe Wahrscheinlichkeit Wind- und PV-bedingter Ausbaubedarf der deutschen Verteilernetze bis 22 Netzebene Energiekonzept 22 (u.a. 33,3 GW PV) BMU-Leitszenario 22 (u.a. 51,7 GW PV) HS HS / MS MS 35 km 7. MVA 55. km 65 km 3. MVA 14. km MS / NS 19. MVA 33. MVA Der Anteil EEG-bedingter Investitionen am Strominvestitionsbudget der N-ERGIE beträgt mittlerweile über 3%. NS Investitionsbedarf 14. km EUR 1-13 Mrd. 24. km EUR Mrd. Quelle: BET / E-Bridge / IAEW (211) Anschlusszwang, Vorrang der Erneuerbaren und veränderte Lastbedingungen sorgen für massiven Investitionsbedarf im Verteilnetz (15) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

16 Technische Handlungsmöglichkeiten Technische Lösungen jenseits des klassischen Netzbaus Spannungsregelung (z.b. regelbare Ortsnetztrafos) Blindleistungsregelung Weitbereichsregelung der Großtransformatoren Automatisierung von Ortsnetzstationen (Monitoring) dezentrale Stromspeicher Einspeisemanagement nach 11 EEG Netzsicherheitsmanagement nach 12ff EnWG Verbrauchersteuerung gem. 14a EnWG Pilotversuch erste Erfahrungen Pilotversuch situative Einführung Forschungsunterstützung geübte Praxis geübte Praxis in Vorbereitung Netzausbau und -verstärkung in klassischer Form bleiben mittelfristig neben harten Schalthandlungen die zentrale technische Handlungsoption. Smart Grid Applikationen werden zunehmend angewendet. (16) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

17 Die Bürger müssen mitgenommen werden! (17) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer

18 Fazit Die Energiewende ist ein Strukturierungsauftrag an Kommunen, Netzbetreiber und EE-Anlagenbetreiber, gemeinsam volkswirtschaftlich und energiewirtschaftlich sinnvolle Lösungen zu erarbeiten und umzusetzen! Für neue technische Lösungen ist eine Zusammenarbeit mit Wissenschaft und Industrie notwendig! (18) N-ERGIE Netz GmbH, Dr. Arnt Meyer