Energiewende und Versorgungssicherheit

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1 Energiewende und Versorgungssicherheit Marius Strecker

2 Aufgabe TenneT Übertragungsnetz Massiver Zuwachs regenerative Einspeisung Kraftwerk Transformator Betriebsführungsaufgaben verändern sich grundlegend SSM/NSM gehören zum Tagesgeschäft Verteilnetz HS Ortsnetz MS NS NS Strukturwandel Erzeugung folgt Verbrauch zu Transport und Verbrauch folgt Erzeugung 2

3 Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers (ÜNB) Sicherung der Systemstabilität Verbundenheit Bereitstellung von Regelleistung zur Vorbeugung von Stromengpässen Engagement Bereitstellung des Netzzugangs für Stromhändler und -lieferanten Verantwortung Betrieb der Höchstspannungsebene (220/380 KV) Instandhaltung, Betrieb, Planung und Ausbau der Strominfrastruktur Ein Übertragungsnetzbetreiber ist verpflichtet ein "sicheres, zuverlässiges und leistungsfähiges Energienetz diskriminierungsfrei zu betreiben, zu warten und bedarfsgerecht zu optimieren, zu verstärken und auszubauen" (EnWG, 11). 3

4 Versorgungsgebiet TenneT Standorte der Schaltleitungen TenneT TSO GmbH Lehrte und Dachau 4

5 Herausforderung Atomausstieg Bislang Abschaltung von 21 Kernkraftwerken mit einer Leistung von insgesamt MW Stilllegung von 8 weiteren Kernkraftwerken mit einer Leistung von MW Abschaltung bis 2017 Gundremmingen B Abschaltung bis 2019 Philippsburg 2 Abschaltung bis 2021 Brokdorf Gundremmingen C Grohnde Abschaltung bis 2022 Isar 2 Neckarwestheim 2 Emsland MW MW MW MW MW MW MW MW 5

6 Entwicklung der konventionellen Erzeugungskapazitäten Seite 6

7 Entwicklung der erneuerbaren Erzeugungskapazitäten Seite 7

8 Szenariorahmen Ergebnisse der regionalen Stromnachfragemodellierung Seite 8

9 Bundesländerbilanzen B 2030 Nord-Süd-Gefälle Seite 9

10 Bayern wird zum Stromimporteur Nach Abschaltung aller Kernkraftwerke muss Bayern ca. 35 Prozent seines jährlichen Strombedarfes importieren Nach Abschaltung aller Kernkraftwerke muss Bayern ca. 35% seines jährlichen Strombedarfs importieren. Die sichere Stromversorgung setzt voraus, dass zu jedem Zeitpunkt exakt so viel Strom erzeugt, wie verbraucht wird. In Bayern sind Biomasse, Wasserkraft, Photovoltaik und Windenergie allein dazu nicht in der Lage. TWh 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 Stromerzeugung in Bayern ,0 Erzeugung Verbrauch Wasser Biomasse PV Wind KWK < 10 MW PSW Gas Kohle Quelle: NEP 2025, Zweiter Entwurf

11 Speichermöglichkeit der Stromnetze Ein Stromnetz selbst kann keine Energie speichern. In Deutschland ist eine Pumpspeicherleistung von etwa 7 GW (Gigawatt) installiert mit einer Gesamtspeicherkapazität von etwa 40 GWh. Damit kann 10% der deutschen Last über 10 Stunden gedeckt werden. Auf der Erzeugungsseite ist es theoretisch und praktisch möglich, dass Wind und Sonne über Tage nahezu keinen Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs leisten. 11

12 Auswirkungen erneuerbarer Energie Volatilität der PV-Einspeisung in Deutschland 25 PV-Einspeisung [GW] KW KW

13 Auswirkungen erneuerbarer Energie Volatilität der Wind-Einspeisung in der TenneT-Regelzone 14 Wind-Einspeisung [GW] KW KW

14 Auswirkungen erneuerbarer Energie Volatilität der Offshore-Wind-Einspeisung (Nordsee) Windeinspeisung [MW]

15 Offshore-Einspeisung 11/

16 Entwicklung der (n-1) Gefährdungen Jahr Ereignisse* Tage Events * Ereignisse, in deren Folge Maßnahmen nach 13 EnWG und 11 EEG ergriffen wurden; ohne Spannungsprobleme. 16

17 Von TenneT (mit-)abgewickelte Maßnahmen Redispatch Mengen Von TenneT (mit-)abgewickelte Maßnahmen Menge in GWh Legende Netzreserve Multilateral Remedial Actions DC Loopflow Ausgleich für Einsman Countertrade Redispatch Die dargestellten Mengen beziehen sich auf strom- und spannungsbedingte Maßnahmen, welche die 17 TenneT TSO GmbH (mit-)abgewickelt hat. Die hier aufgeführten Daten für den aktuellen Monat sind noch nicht vollständig qualitätsgesichert.

18 Horizontale Engpässe (EisMan) Kann meist durch Verlagern von konventioneller Erzeugung behoben werden 18

19 Vertikale Engpässe (EisMan) Da oftmals im nachgelagerten Netz keine konventionellen Absenkpotentiale vorhanden sind, müssen EE-Anlagen abgeregelt werden 19

20 Redispatch-Volumen aller deutschen ÜNB 7 REDISPATCH VOLUMEN 6 Menge in TWh * Daten 2017 Jan bis Mitte Feb 20

21 Einspeisemanagement (EisMan) TenneT/50Hertz 6 EISMAN VOLUMEN 5 Menge in TWh * Daten 2017 Jan bis Mitte Feb 21

22 EisMan TenneT-Regelzone 22

23 Startnetz NEP 2030 (2017) Das Startnetz besteht aus: Ist-Netz (Stand ) EnLAG-Maßnahmen in Umsetzung befindliche Maßnahmen Maßnahmen aufgrund sonstiger Verpflichtungen (KraftNAV bzw. Industrie) AC-Leitungsneubau in neuer Trasse: 500 km AC-Leitungsneubau in bestehender Trasse: Stromkreisauflage auf bestehenden Gestängen: DC-Neubau: km 200 km 200 km Investitionsvolumen: 6 Mrd Seite 23

24 Überlastungen im Startnetz Maximale Leitungsauslastung: z.t. über 200% Häufigkeit der Überlastungen: z.t. über Stunden / Seite 24

25 Szenario B 2030 inkl. Startnetz DC-Verbindungen Neubau in Deutschland Länge: km Übertragungskapazität: 8 GW nach Belgien, Dänemark, Norwegen und Schweden: AC-Netz Neubau 330 km Länge: km DC/AC-Netz Verstärkung Länge: km Investitionsvolumen 35 Mrd. bei Vollverkabelung der DC- Verbindungen (außer DC2) Seite 25

26 Folgen verzögerten Netzausbaus Eingriffe in den Kraftwerkspark steigen erheblich an (Redispatch) Damit steigen auch die Netzentgelte! Energiewende als gesamtdeutsche Aufgabe! ÜNB-Netzentgelte bundeseinheitlich gestalten 26

27 Netzausbauprojekte Stand in Bayern nach Bundesbedarfsplangesetz 27

28 Fusszeile 28

29 Disclaimer Haftung und Urheberrechte TenneTs Diese PowerPoint-Präsentation wird Ihnen von der TenneT TSO GmbH ( TenneT ) angeboten. Ihr Inhalt, d.h. sämtliche Texte, Bilder und Töne, sind urheberrechtlich geschützt. Sofern TenneT nicht ausdrücklich entsprechende Möglichkeiten bietet, darf nichts aus dem Inhalt dieser PowerPoint-Präsentation kopiert werden, und nichts am Inhalt darf geändert werden. TenneT bemüht sich um die Bereitstellung korrekter und aktueller Informationen, gewährt jedoch keine Garantie für ihre Korrektheit, Genauigkeit und Vollständigkeit. TenneT übernimmt keinerlei Haftung für (vermeintliche) Schäden, die sich aus dieser PowerPoint-Präsentation ergeben, beziehungsweise für Auswirkungen von Aktivitäten, die auf der Grundlage der Angaben und Informationen in dieser PowerPoint-Präsentation entfaltet werden.

30 TenneT ist der erste grenzüberschreitende Übertragungsnetzbetreiber für Strom in Europa. Mit rund Kilometern an Hoch- und Höchstspannungsleitungen und 41 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

31 SuedOstLink und SuedLink Infrastruktur für die bayerische Energiewende 31

32 wenige Ausnahmen vs. 100% Erdkabel Bürger-Wunsch: eine unsichtbare Leitung Neues Gesetz: Vorrang Erdkabel, wenige Ausnahmen 32

33 Erdkabel statt Freileitung: neue Kriterien = neuer Weg 33

34 Ergebnis: Erdkabel-Korridore SuedOstLink an der Luftlinie orientiert = kurzer Verlauf umgehen sensibler Räume = höchster Schutz von Mensch und Natur bautechnisch machbar - Meidung Gebirgszüge soweit wie möglich Bündelungen möglich, aber weniger bedeutend als bei Freileitung aktuell nur Erdkabel-Korridore 34

35 SuedLink neu (Wilster Grafenrheinfeld): Erdkabel umgeht waldreiche Gebirge Bündelung nur im Einzelfall mögliche Erdkabelverläufe entlang Luftlinie 35

36 SuedLink neu (Brunsbüttel - Großgartach): Für Erdkabel Eignungsgebiete im östlichen Bereich Vergleich zur Luftline: deutlich weniger Schutzgebiete und Wald 36

37 Projekte mit Gleichstromkabel TenneT hat mehr als km HGÜ-Kabel an Land und auf See verlegt Projekt NorNed Gesamtlänge Verbindung 580 km Seekabelverbindung Niederlande-Norwegen BritNed 260 km Seekabelverbindung Niederlande-Großbritanien BorWin1 200 km (Onshore: 75 km Landkabel, Offshore: 125 km Seekabel) BorWin2 200 km (Onshore: 75 km Landkabel, Offshore: 125 km Seekabel) DolWin1 165 km (Onshore: 90 km Landkabel, Offshore: 75 km Seekabel) DolWin2 135 km (Onshore: 90 km Landkabel, Offshore: 45 km Seekabel) HelWin1 130 km (Onshore: 45 km Landkabel, Offshore: 85 km Seekabel) HelWin2 130 km (Onshore: 45 km Landkabel, Offshore: 85 km Seekabel) SylWin1 205 km (Onshore: 45 km Landkabel, Offshore: 160 km Seekabel) BorWin3 160 km in Bau (Onshore: 30 km Landkabel, Offshore: 130 km Seekabel) DolWin3 160 km in Bau (Onshore: 80 km Landkabel, Offshore: 80 km Seekabel) NordLink 625 km in Bau (45 km Onshore, 580 km Offshore) Cobra 320 km z.zt. Vergabeverhandlung (ausschließlich Offshore) Offshore 2 x ca. 100 km in Planung gemäß O-NEP

38 Bau und Betrieb einer Gleichstrom-Erdkabeltrasse Schematische Darstellung einer möglichen Erdkabelleitung 38

39 Bei Querungen werden Bohrungen vorgenommen 39

40 Zur Verbindung der Kabel werden Muffen gesetzt Muffen Die einzelnen Erdkabelabschnitte werden durch vorgefertigte Aufschiebemuffen miteinander verbunden. Dies passiert in einem temporären, staubfreien und klimatisierten Container, der im Anschluss entfernt wird. 34

41 Abtrag Oberboden 41

42 Bodenlagerung

43 Bauarbeiten 43

44 Kabelverlegung 44

45 Muffenherstellung 45

46 Muffenverlegung 46

47 Nach der Erdkabelverlegung 47

48 Entstehung des Übertragungsnetzes Probleme: Frequenzschwankungen Spannungshaltung Idee: n-1 Sicherheit 48

49 Entstehung des Übertragungsnetzes EEG Energiemarkt Stromhandel und EEG reduzieren verbrauchsnahe Erzeugung Verbundnetz Transportnetz Probleme: n-1 Sicherheit Spannungshaltung Frequenzhaltung 49

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