Herausforderungen bei der Integration von EE Anlagen in die Verteilnetze strukturschwacher Räume eine Projektvorstellung

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1 Herausforderungen bei der Integration von EE Anlagen in die Verteilnetze strukturschwacher Räume eine Projektvorstellung Vortrag zum Symposium Herausforderungen infolge der Energiewende am 12.Dezember 2012 im Technologiepark Lauta, LAUTECH GmbH FKZ 03FH024PX2

2 Gliederung 1. Problemanalyse 2. Ergebnisse der Umfrage Erste technische & organisatorische Lösungsansätze 4. Projektinhalt und Projektpartner Stefan Zundel 2

3 1. Problemanalyse Hintergrund Durch das EEG wurden die Zuwachsraten der EE Anlagen rasant gesteigert. Ein Großteil der Anlagen wurden in den MS und NS Netzen installiert, wodurch es zunehmend zur Umkehrung der Lastflüsse zu verbrauchsarmen Zeiten kommt. Die wissenschaftliche Bearbeitung der Problematik hinkt dem Problemdruck der Spannungsebenen hinterher. Bisher wurde hauptsächlich der Netzausbau in Europa und Deutschland durch Studien untersucht, die auf HS und HöS Ebene zielen: DENA Netzstudie II Integration erneuerbarer Energien in die deutsche Stromversorgung im Zeitraum mit Ausblick auf 2025 (2011) VDE Studie Dezentrale Energieversorgung 2020 (2011 ) SUSPLAN Efficient integration of renewable energy into future energy systems. Development of European energy infrastructures in the period 2030 to 2050 (2011) Stefan Zundel 3

4 1. Problemanalyse aktuelle Einspeisesituation Anteil EE Einspeisung an Arbeit im Netz in MS und NS Ebene (summiert) Karsten Schatz 4

5 1. Problemanalyse Verteilung der Anlagen Verteilung der installierten Anlagenleistung in Deutschland Karsten Schatz 5

6 1. Problemanalyse Bedeutung der Einspeisung Karsten Schatz 6

7 1. Problemanalyse Mit zunehmender Zahl der EE Anlagen in den Niederspannungsnetzen steigen die technischen Anforderungen an das Lastmanagement. Der politisch gewollte Ausbau von EE Anlagen zur Stromerzeugung und die angestrebte Dezentralisierung machen Änderungen in den Netzstrukturen erforderlich: erhöhter Planungsaufwand Steigerung der Transaktionskosten In Regionen mit niedriger Abnahmeleistung und hohem Anteil EE Anlagen im NSund MS Netz wirken die technischen und ökonomischen Aspekte besonders stark. Die dabei entstehenden Kosten können Größenordnungen erreichen die für die Geschäftstätigkeit von Stadtwerken und Verteilnetzbetreibern relevant sind. Diese Kosten werden regulatorisch mit derzeitigen Verordnungen nicht erfasst und berücksichtigt. Ziel des Projektes INEV: Behebung der Probleme für strukturschwache Regionen Karsten Schatz 7

8 2. Umfrage 2009 Beteiligung Karsten Schatz 8

9 2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten I Karsten Schatz 9

10 2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten II Karsten Schatz 10

11 2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten III EE bedingte Mitarbeiterkapazitäten gesamt Verdreifachung bis Karsten Schatz 11

12 3. Erste techn. und organ. Lösungsansätze mögliche Optionen zur Einhaltung von Spannungsbändern bei Einspeisesituationen von EE Anlagen (Testphasen in einzelnen Projekten laufen): Technisch: Integration regelbarer Ortsnetztransformatoren Betrieb von Blindleistungsregelung Durchführung von Last und Einspeisemanagement Austausch/ Nachrüstung vorhandener Betriebsmittel mit Sekundärtechnik (Messen, Steuern, Regeln) Schaffung zusätzlicher Datenübertragungswege für betriebliche Anforderungen Organisatorisch: Erstellung und Umsetzung von Messkonzepten Erweiterung der Personalressourcen zur Sicherung des Betriebes bei zunehmend erforderlichen Netzeingriffen Implementierung spezieller Software Mitarbeit in Forschungs und Entwicklungsprojekten zum schnellen Aufbau von Know How und Steigerung der Abwicklungseffizienz im Zusammenhang mit der Integration von EE Anlagen ist für Netzbetreiber erforderlich Kostenanerkennung? Karsten Schatz 12

13 4. Projektinhalt Technische Arbeitsziele Hochrechnung der Belastung von NS und MS Netzen durch Integration von EE Anlagen für ausgewählte Entwicklungsszenarien Synopse aktueller technischer Lösungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der Umsetzung von Qualitäts und Sicherheitskontrollen sowie erforderlicher Organisationsstrukturen im operativen Netzbetrieb Modellierung und Evaluation technischer Lösungsmöglichkeiten für ausgewählte charakteristische Netzstrukturen insbesondere im Vergleich zur Standardlösung einer Verlagerung des Problems des Lastmanagements auf höhere Spannungsebenen Stefan Zundel 13

14 4. Projektinhalt Ökonomische Arbeitsziele Empirische Überprüfung der Art und des Umfanges der EEG Transaktionskosten bei Verteilnetzbetreibern Abschätzung der zukünftigen Entwicklung der Transaktionskosten auf der Basis modellgestützter Szenarien abbilden Ermittlung der Einsparpotentiale durch Standardisierung, spezifische EDV Unterstützung und Kooperation Anreize für Akteure entwickeln, die zugleich Konsument und Produzent sind ( Prosumer ), ihr Abnahme und Einspeiseverhalten planbarer zu gestalten Stefan Zundel 14

15 4. Projektinhalt Weitere Ziele Regulatorische Ziele: Kritische Würdigung der Anreizregulierung mit Blick auf die Betreiber von NS und MS Netzen und die Integration von EE Anlagen Erarbeitung von Empfehlungen Methodische Ziele: Entwicklung eines integrierten Modells, das technische und wirtschaftliche Problemlagen simultan abbildet Simulation von technischen und institutionellen Veränderungen in einem solchen Modell Stefan Zundel 15

16 4. Projektinhalt Überblick über den Arbeitsplan Stefan Zundel 16

17 4. Projektpartner Kooperationspartner (Beratung und Consulting): BET Aachen Kooperationspartner (EVU): MITNETZ Strom GmbH Städtische Werke Spremberg Kooperationspartner (Universität): Otto von Guericke Universität Magdeburg LENA Stefan Zundel 17

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Forschungsprojekt INEV Hochschule Lausitz Prof. Dr. Kathrin Lehmann Prof. Dr. Stefan Zundel B. Eng. Karsten Schatz Lausitz.de Lausitz.de Lausitz.de / / /