SYSTEMSICHERHEITIM ÜBERTRAGUNGSNETZ

Transkript

1 Herausforderungen und Maßnahmen für eine sichere Versorgung SYSTEMSICHERHEITIM ÜBERTRAGUNGSNETZ Seite 1 MARKUS FÜRST / LEITER SYSTEMFÜHRUNG Wendlingen, 26. Februar 2014

2 AGENDA Unternehmen Aufgaben Systemführung Herausforderung Energiewende Energiewende und Systemführung

3 Unternehmen UNSER NETZ IST LEBENSADER FÜR WIRTSCHAFT UND GESELLSCHAFT / km² versorgtes Gebiet / km Leitungslänge (220- und 380-kV) / 47 Umspannwerke / 11 GW jährlicher Leistungsbedarf in Baden-Württemberg / 67 TWh jährlicher Strombedarf in Baden-Württemberg Seite 3

4 Unternehmen IM HERZEN DES EUROPÄISCHEN VERBUNDNETZES / ENTSO-E / 41 ÜNB aus 34 Ländern / Internationaler Netzregelverbund (NRV bzw. IGCC) / 9 europäische ÜNB / Grenzüberschreitender Ausgleich des Regelenergiebedarfs / TSC: TSO Security Cooperation / 13 europäische ÜNB / Systemsicherheit in den Regionen und in Kontinentaleuropa TransnetBW Deutschland Europa Seite 4

5 Unternehmen DAS ÜBERTRAGUNGSNETZ ALS BINDEGLIED ZWISCHEN ERZEUGUNG UND VERBRAUCH 1 Energie vom Kraftwerk zum Verbraucher Erzeugung Übertragungsnetz Verteilnetz Verbrauch 2 Gesetzliche Aufgabe 11 Energiewirtschaftsgesetz Verantwortung für / einen transparenten und diskriminierungsfreien Netzzugang aller Marktteilnehmer / und eine jederzeit sichere Stromversorgung. Seite 5 Aufgaben / Koordinierung des diskriminierungsfreien Netzzugangs / Planung, Errichtung und Betrieb der Übertragungsnetze / Systemführung / Bilanzkreismanagement / Beschaffung von Systemdienstleistungen / Fahrplan- und Engpassmanagement

6 Unternehmen ÜBERTRAGUNGS- UND VERTEILNETZ Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) TransnetBW Netzführung Betrieb des Transportnetzes 380/220 kv Systembilanz Sicherstellung des jederzeitigen Gleichgewichts zwischen Erzeugung und Verbrauch in der Regelzone Verteilnetzbetreiber (VNB) 153 in Baden-Württemberg Netzführung Betrieb der Verteilnetze 110/20/0,4 kv

7 Struktur des Stromversorgungssystems Übertragungsnetz 380-/ 220 kv ENTSO-E ENTSO-E Verteilnetze z.b. 110 kv Weiterverteiler z.b. 20 kv Weiterverteiler + Stadtwerke z.b. 0,4 kv Weiterverteiler + Stadtwerke

8 02 Aufgaben Systemführung

9 Aufgaben Systemführung IM HERZEN DES ÜBERTRAGUNGSNETZES Seite 9

10 Aufgaben Systemführung SYSTEMVERANTWORTUNG DES ÜNB NACH ENERGIEWIRTSCHAFTSGESETZ (ENWG) / Als Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) ist die TransnetBW für die Sicherheit des Elektrizitätsversorgungssystems in ihrer Regelzone verantwortlich. / Im Fall einer Gefährdung der Sicherheit des Systems ergreift TransnetBW die erforderlichen Gegenmaßnahmen (z.b. Netzschaltungen, Eingriffe in den Erzeugungspark, bis hin zur Anweisung von Lastabschaltungen) / Die Marktteilnehmer sind zur Unterstützung der Maßnahmen gemäß den Vorgaben und der Führung des ÜNB verpflichtet. Seite 10

11 Aufgaben Systemführung BEDINGUNGEN FÜR EINEN SICHEREN BETRIEB DES STROMVERSORGUNGSSYSTEMS Einhaltung des Leistungsgleichgewichts zwischen Erzeugung und Verbrauch, unter Berücksichtigung des Leistungsaustausches mit anderen Übertragungsnetzen Einhaltung der zulässigen Betriebsparameter (Strom und Spannung) Seite 11

12 Aufgaben Systemführung NETZBETRIEBSPLANUNG/ NETZFÜHRUNG Engpassmanagement Netzbetriebsprognosen Steuerung und Überwachung des Netzes Gewährleistung Netzsicherheit (n-1 Kriterium) Internationale Koordination Aufgaben Netzführung Störungserfassung und Behebung Netzwiederaufbau Bei Gefährdung Netzsicherheit: Anwendung 13 EnWG Seite 12

13 Aufgaben Systemführung SYSTEMBILANZ Lastdeckung in der Regelzone Leistungs- Frequenz- Regelung im dt. Netzregelverbund Internationale Koordination Aufgaben Systembilanz Einsatz der Regelenergie Fahrplanmanagement Engpassmanagement EEG-Vermarktung Intraday Bei Gefährdung Netzsicherheit: Anwendung 13 EnWG Seite 13

14 Die Hauptschaltleitung in Wendlingen Systembilanz Netzführung Betriebsplanung

15 03 Herausforderung Energiewende

16 Herausforderung Energiewende MAßGEBLICHE FAKTOREN FÜR DIE ZUNEHMENDE BELASTUNG DER ÜBERTRAGUNGSNETZE AUSBAU ERNEUERBAREN ENERGIEN BESCHLEUNIGTER AUSSTIEG KERNENERGIE LIBERALISIERTER ENERGIEMARKT e 16

17 Herausforderungen Energiewende ENERGIEFLÜSSEIM LIBERALISIERTEN ENERGIEMARKT / Räumliche Verteilung der Erzeugung (und Last) bestimmt Energieflüsse / Engpassmanagement-Maßnahmen an Ländergrenzen beschränken Energiehandel / Grundsätzlich europaweite merit order / Je nach Erzeugungssituation: Sich verändernde Energieflüsse im europäischen Transportnetz Seite 17 Physikalischer Energieaustausch 2011 in Europa (GWh)

18 Herausforderung Energiewende ZUNEHMENDE ERZEUGUNG AUS ERNEUERBAREN ENERGIEN Installierte Leistung(MW) Deutschland TransnetBW Wasser Gase Biomasse Geothermie 30 1 Wind Onshore Wind Offshore Solar Gesamt Seite 18 Quelle: Deutsche Übertragungsnetzbetreiber, Stand:

19 Am verkündete die Bundesregierung ein 3-monatiges Moratorium für den Weiterbetrieb von 7+1 Kernkraftwerken. Auf Anordnung der Länder wurden die 5 in Betrieb befindlichen KKW am 17./ abgefahren. Im Jahr 2022 wird das letzte Kernkraftwerkt in Deutschland abgeschaltet. Vom Moratorium betroffene KKW (8281 MW): Biblis A 1167 MW Neckarwestheim MW Philippsburg MW Unterweser 1345 MW Isar MW Biblis B 1240 MW 1) Brunsbüttel 771 MW 2) (Krümmel 1345 MW 2) ) 19 1) in Revision seit ) außer Betrieb

20 Herausforderung Energiewende GEOGRAPHISCHE VERTEILUNG VON STROMERZEUGUNG UND VERBRAUCH Seite 20

21 Herausforderungen Energiewende NEUE ÜBERTRAGUNGSWEGE NOTWENDIG Historische Netzsituation: / Verbrauchsnahe Erzeugung / Verbundnetz kompensiert bei Störungen Zukünftige Netzsituation: / Große Distanzen zwischen Stromerzeugung und Verbrauch, weiträumiger Energietransport / Stark fluktuierende Einspeisungen von Wind und Sonnenenergie / Grenzüberschreitender Energiehandel / Zusätzlich HGÜ (Hochspannungsgleichstromübertragung) Seite 21

22 04 Energiewende und Systemführung

23 Energiewende und Systemführung HERAUSFORDERUNGEN FÜR DEN SICHEREN BETRIEB DER ÜBERTRAGUNGSNETZE / In den nächsten Jahren werden die systemschwächeren Ereignisse überwiegen. / Die Gewährleistung der Versorgungssicherheit hängt maßgeblich vom erfolgreichen und zeitgerechten Netzausbau ab. / Zu erwartende Verzögerungen beim Netzausbau erfordern flankierende Maßnahmen. Seite 23

24 Herausforderung Energiewende VERÄNDERUNG DER GESETZLICHEN RAHMENBEDINGUNGEN EnWG Novelle ( ) / Reservekraftwerks-Verordnung ( ) Stilllegungsverbot / Anzeigepflicht, Stilllegung von Kraftwerken > 10 MW / Stilllegungsverbot für Kraftwerke > 50 MW, die vom ÜNB als systemrelevant eingestuft werden Sicherstellung der Brennstoffversorgung / Systemrelevante Gaskraftwerke dürfen von den Gasnetzbetreibern in der Brennstoffversorgung nicht eingeschränkt werden Schaffung einer Netzreserve / ÜNB führen Systemanalysen durch und ermitteln Bedarf an Reserveleistung (1-5 Jahre) / Falls erforderlich Bau von neuen Kraftwerken als Netzreserve Seite 24

25 ENTWURF PROZESS BEDARFSANALYSEN DER DT. ÜNB

26 Auszug aus den Ergebnissen der Winteranalysen 2013/14 SZENARIO A1.1: WINTERWERKTAG 2013/14: 100 % WEA-EINSPEISUNG MAXIMALE LEITUNGSAUSLASTUNGEN UND MINIMALE KNOTENSPANNUNGEN IM (N-1)-FALL NACH PRA UND NACH LOKALER WINDABSENKUNG realisierter Redispatch GW SIV 2,0 präventiver Redispatch 3,0 WEA-Absenkung 1,4 Summe 6,4 / Sehr hohe Netzauslastung erfordert umfangreiche Gegenmaßnahmen / Redispatchpotential in Süddeutschland bereits nahezu ausgeschöpft / Verschärfung der Netzsituation gegenüber letztjährigem Szenario Seite 26 Leitungsauslastung zwischen % zwischen % zwischen % größer 120 % Knotenspannungen in kv zurückgenommene Freischaltungen Freischaltungen <375 <380 <385 <390 <395 <400 <405 <410 <415 <420

27 Auszug aus den Ergebnissen der Winteranalysen 2013/14 SZENARIO A1.1: WINTERWERKTAG 2013/14: 100 % WEA-EINSPEISUNG MAXIMALE LEITUNGSAUSLASTUNGEN UND MINIMALE KNOTENSPANNUNGEN IM (N-1)-FALL NACH PRA, TOPOLOGISCHEN GEGENMAßNAHMEN, KONVENTIONELLEM REDISPATCHUND REDISPATCH MIT RESERVEKRAFTWERKEN / Redispatch in Höhe von insgesamt 10,1 GW zur Beseitigung von Leitungsüberlastungen und U(n-1),min > 390 kv erforderlich / Potential an Reservekraftwerken vollständig ausgeschöpft (Keine verbleibenden Sicherheitsreserven, erhebliche Gefährdung der Systemsicherheit) Seite 27 realisierter Redispatch Leitungsauslastung zwischen % zwischen % zwischen % größer 120 % Knotenspannungen in kv zurückgenommene Freischaltungen Freischaltungen <375 <380 <385 <390 <395 <400 <405 <410 <415 <420 GW SIV 2,0 Präventiver Redispatch 3,0 Lokale WEA-Absenkung 1,4 Konventioneller Redispatch 1,2 Redispatch mit Reserve-KW 2,5 Summe 10,1

28 Energiewende und Systemführung NETZANALYSEN ZUR AUFRECHTERHALTUNG DER VERSORGUNGSSICHERHEIT ERGEBNIS / Gemeinsame Netzanalysen der vier deutschen ÜNB ergeben Bedarf an Reserveleistung von 2,5 GW / Sicherheitsreserven reichen nicht zur Beherrschung von common mode -Fehlern / FAZIT Ohne stabilisierende Eingriffe der ÜNB ist das Elektrizitäts-Versorgungssystem in den betrachteten Szenarien nicht sicher zu betreiben. Seite 28

29 Energiewende und Systemführung NETZANALYSEN ZUR AUFRECHTERHALTUNG DER VERSORGUNGSSICHERHEIT MAßNAHMEN / Kontrahierung Reservekraftwerken mit einer Leistung von 2,5 GW in Süddeutschland und dem südlichen Ausland / Sicherstellung Brennstoffverfügbarkeit für relevante Gaskraftwerke / Abschluss von Verträgen zum Bezug von Notreserve mit Italien und Schweiz / Handlungsleitfaden zur Umsetzung 13,14 EnWG ( Kaskade ) Einbeziehung der VNB (156) bei der Umsetzung von Notmaßnahmen in BaWü / FAZIT Ohne stabilisierende Eingriffe der ÜNB ist das Elektrizitäts-Versorgungssystem in den betrachteten Szenarien nicht sicher zu betreiben. Seite 29

30 Energiewende und Systemführung MAßNAHMEN / TransnetBW trifft gemeinsam mit den anderen dt. ÜNB und in enger Abstimmung mit den Behörden, die notwendigen Vorkehrungen um die Versorgungssicherheit aufrecht zu erhalten. / Kritische Nord-Süd-Lastflüsse werden in den kommenden Jahren durch den Ausbau von Energieerzeugungsanlagen im Norden und Stilllegung großer Kraftwerke im Süden weiter erheblich zunehmen. / Die gesetzlichen Maßnahmen sind dringend erforderlich und gehen in die richtige Richtung. / Reservekraftwerksverordnung bietet Chance, Risiken frühzeitig zu identifizieren und durch flankierende Maßnahmen zu reduzieren. / Der bedarfsgerechte Netzausbau ist für einen sicheren Betrieb des Energieversorgungssystems dringend notwendig und unverzichtbar.

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.