Sicherer Systembetrieb durch enge Kooperation, Ausbildung und Training

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1 Sicherer Systembetrieb durch enge Kooperation, Ausbildung und Training Hans-Peter Erbring, Leiter Systemführung & Sicherheit/SoS 50Hertz Transmission GmbH

2 50Hertz Transmission: Im Zentrum des Europäischen Elektrischen Systems 50Hertz Transmission NORDEL IPS/UPS UKTSOA UCTE ATSOI 2

3 Elektrische Last Strukturbesonderheit Ostdeutschland 3

4 Regelzone 50Hertz Transmission 4

5 Netzkennzahlen 50Hz Transmission Ende

6 Steigende Erzeugung und stagnierende Last Strukturbesonderheit der Regelzone 50HzT (Netzgebiet Ost) 6

7 Prognose installierter EEG-Erzeugung bis 2020 Regelzone 50HzT 7

8 Nationaler Aktionsplan Erneuerbare Energien vom Entwicklung Erneuerbare Energiequellen 8

9 Neue Herausforderung- Photovoltaik Forcierter Zubau von PV-Anlagen in Höhe von bis zu 100 MW pro Woche in Deutschland könnte bereits Ende 2010 zu einer installierten Gesamtleistung von bis zu 18 GW führen. Nationaler Aktionsplan der Bundesregierung sieht vor, in 2020 ca. 52 GW PV und ca. 46 GW Wind im Netz zu integrieren! Damit massive Überschreitung der Jahreshöchstlast (in Schwachlastzeiten um ein Mehrfaches). Probleme für die Systemführung: - starke dezentrale Verteilung ohne regionale Übersicht - hohe Prognoseunsicherheit - keine Datenbereitstellung - keine Steuerbarkeit - keine Einbeziehbarkeit in Erzeugungsmanagement - keine Integration in das Marktsystem (z.b. Fahrplananmeldungen) Σ Ein neuer Partner im Elektrischen System bisher ohne klare Regeln- neue Risiken! 9

10 Entwicklung der installierten PV-Leistung 2010 Prognosen/Schätzungen für Deutschland (Exkurs) 10

11 Erfordernis Netzausbau für EEG- Transport 11

12 Netzausbauprojekte 50HzT aktuell (Auswahl) 12

13 Leistungswerte der Windenergie 2009 (Regelzone 50HzT) Größter Abfall über 1/4 h 769 Größter Anstieg über 1/4 h 785 Größter Abfall über 1 h Größter Anstieg über 1 h Größte Differenz über 24 h Maximale Einspeisung Minimale Einspeisung 0 Install. Leistung Jahresende MW 13

14 Konzept Wahrnehmung der Systemverantwortung Maßnahmen und Anpassungen Maßnahmen, netzbezogen Maßnahmen, marktbezogen Anpassungen nach 13 EnWG 13 (1) 13 (1) 13 (2) Topologiemaßnahmen x Ausnutzung betrieblich zulässiger Toleranzbänder (Strom und Spannung) x Einsatz Regelenergie x Vertraglich vereinbarte zu- und abschaltbare Lasten x Präventives Engpassmanagement x Mobilisierung von zusätzlichen Reserven durch den ÜNB x Countertrading x Redispatch x Kürzung eines bereits akzeptierten Fahrplanes x Lastabschaltungen, Spannungsabsenkung im Verteilnetz x Direkte Anweisung von Erzeugern (einschließlich EEG- Anlagen) x Geringe Auswirkungen auf Markt Mittlere Auswirkungen auf Markt (i.d.r. vertragsbasiert) Große Auswirkung auf Markt (Notfallmaßnahmen, nicht vertragsbasiert) 14

15 Versorgungssicherheit: Anzahl der Eingreif- und Gefährdungs Tage mit Maßnahmen gemäß EnWG Stand:

16 Windeinspeisung am in der Regelzone Max. Wert: MW 1500 MW 950 MW HoBA Ist-Hochrechnung Prognose vert. Netzlast Last /Einspeisung Rückspeisung aus den unterlagerten Verteilungsnetzen Rückspeisung / Export :00:00 04:00:00 08:00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00:00 16

17 Partner im Elektrischen System 7 TSO Transmission System Operator Verbrauch 50HzT 6 WP Windpark-Kraftwerke Übertragungsnetz 12 KW Konvent. Kraftwerke Verteilungsnetze Verbrauch 8 VNB 1) ca WP konv. Erzeuger - Kraft-Wärme-Kopplung - Industrie-Kraftwerke Weiterverteilungsnetze 2) ca. 200 WP Verbrauch 141 WVNB konv. Erzeuger Sonst. Netzbetreiber über ) Verteilnetzbetreiber 2) z.b. Stadtwerke 17

18 Intensivierte Kooperation der ÜNB- Beispiele (1) ENTSO-E - Veröffentlichung des 10- Jahres Netzausbauplanes (TYNDP- Ten Year Network Development Plan ) - Erarbeitung erster Pilotstandards mit Pan- Europäischem Anspruch - Start eines Projektes zur Entwicklung eines ENTSO-E Awereness Systems (EAS) ERGEG ElectricityRegional Initiative (verbessertes Engpassmanagement, bessere Berücksichtigung der Lastflüsse) Market Coupling Projekte in den Regionen CEE, CWE, NE 18

19 Intensivierte Kooperation der ÜNB- Beispiele (2) - Deutsche ÜNB s setzten Handlungsleitfaden zur Zusammenarbeit der deutschen ÜNB nach 12 EnWG bei der Anwendung von Maßnahmen und Anpassungen nach 13 EnWG im Falle von Gefährdungen oder Störungen der Systembilanz im Zusammenhang mit der Umsetzung der Festlegungen der BNetzA zur EEG-Abwicklung in Kraft. Der Handlungsleitfaden regelt das koordinierte Vorgehen der deutschen ÜNB im Falle von Bilanzungleichgewichten (z.b. infolge von Marktverwerfungen; Stichwort: negative Börsenpreise, erstmalig registriert am ). Erstmalige erfolgreiche Anwendung erfolgte bereits während der Starkwindsituation im Dezember

20 Intensivierte Kooperation der ÜNB- Beispiele (3) Erfolgreiche Erweiterung des Netzregelverbunds (NRV) um die Amprion GmbH zum Dem Beitritt voraus ging die Festlegung BK der BNetzA, die Amprion verpflichtete, spätestens zum dem NRV der 3 ÜNB 50HzT, EnBW TNG und transpower mit allen Modulen beizutreten: Modul 1: Vermeidung des Gegeneinanderregelns Modul 2: Gegenseitige Leistungsaushilfe (ermöglicht gemeinsame Dimensionierung und Reduzierung vorzuhaltender Regelleistung) Modul 3: Organisatorische Änderungen (u. a. Umsetzung des Netzanschlussprinzips) in Verbindung mit Modul 2 ermöglichen allen SRL-Anbietern, für alle deutschen Regelzonen Regelenergie zu liefern (deutschlandweiter Markt) Modul 4: Abruf von Regelenergie aus einer deutschlandweit einheitlichen Merit Order (weitere Kostenoptimierung) 20

21 Nächster Schritt: Internationale Erweiterung NRV Vermeidung des Gegeneinanderregelns und gegenseitige Leistungsaushilfe auch über nationale Grenzen hinaus möglich! Energinet.dk TenneT Deutsche NRV-Partei ab dem Unterzeichnetes MoU, konkretes Interesse CEPS APG PSE-O Erste Gespräche und grundsätzliches Interesse swissgrid 21

22 Intensivierte Kooperation der ÜNB- Beispiele (4) - Erste zentrale Sicherheitszentren haben Arbeit aufgenommen (z.b. Coreso; SSC) - TSO Security Cooperation (TSC) als Initiative von 11 Europäischen Übertragungsnetzbetreibern mit dezentralem Ansatz. Im Juli 2010 startete der operative Betrieb der einheitlichen IT- Plattform und einer regionenweiten Netzsicherheitsanalyse. Ziel: Echtzeitvernetzung der Leitsysteme - die internationale Vernetzung und Kooperation der TSO ist deutlich vorangekommen 22

23 An TSC beteiligte Übertragungsnetzbetreiber Amprion (Deutschland) ČEPS (Tschechien) EnBW Transportnetze (Deutschland) PSE Operator (Polen) swissgrid (Schweiz) TIWAG-Netz (Österreich) TenneT TSO (Niederlande) transpower (Deutschland) Verbund-APG (Österreich) 50Hertz Transmission (Deutschland) VKW-Netz (Österreich) ELES (Slovenien) seit Juli 2010 TSC Countries Observer Status (MAVIR) Former UCTE Beobachterstatus: HEP (Kroatien) und Energienet.dk (Dänemark) Vollmitgiedschaft in Vorbereitung: MAVIR (Ungarn) Umfasst bereits jetzt eine Region mit ca. 170 Million Einwohnern im Herzen Europas PT I RoI ES NI UK FR BE NL LU CH NO DK DE IT SE AT CZ SI HR PL SK BA HU ME FI EST LT RS AL LV FYROM GR RO BG CY Page 23 of 19 23

24 Real-Time Awareness & Alarm System (RAAS) for Central Europe Tägliche Telefonkonferenz zwischen den Control Centern der beteiligten TSO zum Systemsicherheitsstatus und erforderlichen koordinierten Maßnahmen etabliert. Page 24 of 19 24

25 Schulung, Weiterbildung, komplexes Training Das Operativpersonal der Netz- und Kraftwerksbetreiber ist der entscheidende Faktor bei der Beherrschung kritischer Netzsituationen. Daher haben Aus- und Weiterbildung sowie gemeinsames Training so realitätsnah wie möglich, eine Schlüsselfunktion. Das Netztrainings- und Forschungszentrum an der BTU Cottbus BTC PRINS (Prozessinformationssystem); KEMA- Elektra (Netzberechnungssoftware); BTU Cottbus, econs, 50Hertz Transmission 25

26 Treiber Verpflichtungen aus Regelungen der ENTSO-E (European Network of Transmission System Operator for Electricity) P8 Policy 8: Operational Training Chapters A. Training Programs B. Inter-TSO training C. Training Organization and Dispatchers Accreditation D. Basic requirements for Dispatcher Training Simulator (DTS) Veränderungen des Umfeldes - Novellierungen der gesetzlichen Grundlagen (EnWG, EEG) - Weiterer Ausbau der EEG Anlagen insbesondere PV 26

27 Das Netztrainings- und Forschungszentrum an der BTU Cottbus Netzleitstellen ÜNB Netzleitstellen VNB Leistelle Kraftwerke Trainerplätze Systemarbeitsplatz 27

28 Nutzungskonzept Aus- und Weiterbildung Komplexes Training Universitäre Forschung und Lehre Systemsicherheitstrainer Unternehmensübergreifende Krisenübungen Öffentlichkeitsarbeit 28

29 Technische Umsetzung.. 29

30 Realisierung Implementierte Netzdaten Übertragungsnetz 50HzT Verteilnetze 380-/ 220 kv z.b. 110 kv Weiterverteiler z.b. 20 kv Weiterverteiler + Stadtwerke z.b. 0,4 kv Weiterverteiler + Stadtwerke 30

31 Realisierung Visualisierung Anwenderbezogene Benutzeroberfläche Leitsystem 50HzT Trainingssystem 31

32 Fazit (1) Trotz verstärkter Zusammenarbeit steigen die Risiken für den sicheren Systembetrieb weiter an! (Indikation: steigende Zahl von 13 (2) EnWG-Anwendungen) Auswertung der Situation Weihnachten 2009 lässt Zusammentreffen mehrerer kritischer Risiken erkennen! (Netzbelastung überkritisch, Verletzung der (n-1)-sicherheit,systembilanzrisiko durch nicht vermarktete EEG-Leistung, Mindesteinspeisung konventioneller Kraftwerke zur Gewährleistung von Blindleistungs-und Kurzschlussgrenzen möglicherweise bereits unterschritten). Handlungsbedarf eindeutig erkennbar. Kooperation zu SoS ist unabdingbar und kann die Sicherheitslücke aufgrund der dargestellten Defizite zeitweilig überbrücken. Aber: Die Grundsatzprobleme müssen gelöst werden! 32

33 Fazit (2) Botschaften!!! - Zeitnahe Realisierung der geplanten Netzausbaumaßnahmen - Verbesserung der Informationslage für Übertragungsnetzbetreiber z. B. durch gesetzliche Verpflichtung zur Online- und Stammdatenbereitstellung sowie zur Aktualisierung von Kraftwerksfahrplänen - Entwicklung von Konzepten zur Abwendung von Systembilanzrisiken insbesondere in Starkwind/Schwachlastsituationen - Systematische Untersuchung der Mindestvorhaltung von an das Übertragungsnetz angeschlossenen Erzeugungseinheiten zur Sicherstellung des stabilen Systembetriebes - Setzen von Allokationssignalen für lastnahe Erzeugungsstandorte - Diskussion der Angemessenheit tradierter Netzsicherheitskriterien, insbesondere des (n-1)-kriteriums - Verpflichtung zur Teilnahme am Last- und Erzeugungsmanagement Gesprächsplattform Zukunftsfähige Netze/Systemsicherheit beim BMWi! 50HzT bringt Botschaften hier aktiv ein. 33

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 34