Integration erneuerbarer Energien aus Sicht eines Netzbetreibers

Transkript

1 Integration erneuerbarer Energien aus Sicht eines Netzbetreibers Erneuerbare Energien, Kraftwerkseinsatz und Elektrizitätsmärkte Dresden, Dr. Roland Bauer

2 Gliederung Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Entwicklung EE in Deutschland Situation in der Regelzone von 50Hertz Anforderungen an die Übertragungsnetze der Zukunft und Lösungsoptionen

3 Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz

4 Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz - Rückgrat einer sicheren Stromversorgung für über 18 Millionen Menschen in Deutschland - Systemverantwortlich für Berlin, Brandenburg, Hamburg, Mecklenburg- Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen; aktiv in neun Bundesländern - Verantwortlich für Betrieb, Instandhaltung und Ausbau der Stromautobahnen (220 kv und 380 kv) Hamburg Berlin 4 / 43

5 Die Geschichte von 50Hertz VE Transmission Gründung 50Hertz Verkauf an Elia und IFM Verbundnetz Elektroenergie VEAG Zusammenschluss Elektrische Wiedervereinigung Kauf von VEAG von Vattenfall Asset Transfer von HH und B HV-Netze Trennung von Vattenfall / 43

6 50Hertz als Teil einer internationalen Unternehmensgruppe 60 % 40 % Energinet.dk TenneT Amprion TenneT PL F Transnet BW CZ CH A 6 / 43

7 50Hertz als Teil des europäischen Elektrizitätssystems Hertz 2.TenneT TSO 3.Amprion ( RWE ) 4.TransnetBW ( EnBW ) 7 7 / 43

8 Übertragungsnetze als Rückgrat der Energieversorgung in Deutschland und Europa Die vier Kernaufträge Die gesellschaftliche Verantwortung - Infrastruktur-Eigentümer und - Betreiber (On- und Offshore) - Systemführer (Erhalt der Balance) - Marktentwickler speziell in Mittelund Osteuropa - Treuhänder für EEG- und KWK- Prozesse EU Marktentwicklung Die Übertragungsnetze und speziell 50Hertz spielen beim Erreichen der gesellschaftlichen und energiepolitischen Ziele eine Schlüsselrolle. 8 8 / 43

9 Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers Kernaufgabe: Systemstabilität Einhaltung von Frequenz und Spannung innerhalb zulässiger Toleranzen - stete Verfügbarkeit des Stroms - stets ausreichende Strommenge - kostengünstiger Stromtransport Gesetzliche Basisaufgaben - Netzvorhaltung = Anforderungsgerechte Bereitstellung der "Stromautobahn" (Bau und Instandhaltung) - Netzführung = "Verkehrsführung ohne Staus", d. h. keine "Blackouts" 9 9 / 43

10 50Hertz auf einen Blick Ende 2012 Wert (Anteil an DE) Fläche Leitungslänge Maximale Last Stromverbrauch (gemäß Stromabgabe an Letztverbraucher lt. EEG) Installierte Leistung: - davon Erneuerbare - davon Wind km² (31%) km (28%) ca. 15 GW (21%) ca. 98 TWh (20%) ca MW (~26%) MW (~31%) MW (~40%) Mitarbeiter 757 Umsatz - davon Netz 8,6 Mrd. 0,8 Mrd. Quelle: 50Hertz, Stand / 43

11 Entwicklung erneuerbare Energien in Deutschland

12 Zubau Erneuerbarer Energien in Deutschland Wind Photovoltaik Biomasse Fläche proportional zur installierten Leistung Quellen: 50Hertz, TenneT, Amprion, TransnetBW, Google Earth 12 / 43

13 Erwartete Entwicklung beim EE-Ausbau Jahresmittelwerte für Deutschland des vorläufigen Trend-Szenarios von R2B für die EEG-Umlage Installierte Leistung 100 in GW Sonstige EE Biomasse Wind onshore Wind offshore Photovoltaik Wind und Photovoltaik bleiben die Haupttreiber des EE- Ausbaus. 13 / 43

14 Szenario B2023 aus dem Szenariorahmen des Netzentwicklungsplans 2023 Installierte Erzeugungskapazität [GW] RES: 40% RES: 60% 4 5 Fossil & nuclear: 60% Fossil 40% Nuclear Coals Gas, oil & others Hydro Wind PV Biomass Other RE / 43

15 Szenariorahmen des Netzentwicklungsplans 2023 Stromerzeugung [TWh] RES: 20% RES: 46% Fossil: 62% Nuclear: 18% Fossil: 54% 2011 Decentral Nuclear Coals Gas, oil & others Hydro Wind PV Biomass Other RES / 43

16 Situation in der Regelzone 50Hertz

17 Das Stromversorgungssystem im 50Hertz-Gebiet ÜNB-Ebene 7 Windparks 3 Stahlwerke 7 Übertragungsnetzbetreiber 13 konv. Kraftwerke/Speicher Amprion TenneT TransnetBW VNB - 1. Ebene 1200 Windparks CEPS Energinet.dk PSE SVK PV-, Biomasse- und sonstige EEG-Anlagen VNB - 2. bis m. Ebene 200 Windparks 8 Verteilnetzbetreiber E.DIS ENSO Netz HSN Magdeburg MITNETZ Strom 141 Verteilnetzbetreiber Stromnetz Berlin Stromnetz Hamburg TEN WEMAG Netz Schwarze Pumpe Boxberg Jänschwalde Lippendorf (R+S) Reuter West Goldisthal KWK und IKW KWK und IKW Markersbach Hohenwarte II 2x Brunsbüttel* Krümmel* Rostock Schkopau Kaskadierung PV-, Biomasse- und sonstige EEG-Anlagen VNB - n. Ebene PV-, Biomasse- und sonstige EEG-Anlagen Sonstige VNB, geschl. VNB KWK und IKW * Aktuell keine Einspeisung / 43

18 Wandel in der Erzeugungslandschaft zweifache Energiewende in Deutschland am Beispiel 50Hertz 1. Struktur in der Erzeugung: Konventionell Erneuerbar 2. Spannungsebene der Anschlüsse: Höchstspannung Hochspannung 2011 Solar 11% 2003 thermische KW 34% Wind 21% Solar 0% Wind 28% 38 GW thermische KW 20% 26 GW Wind <1% Wasserkraft 9% Anteil HöS rd. 59 % thermische KW 50% thermische KW 18% Anteil HöS rd. 43 % Wind 3% Wasserkraft 6% Quelle: Cigre-Cired Dr. Berger 50HzT, Hr. Dr. Schweer Mitnetz Strom GmbH 18 / 43

19 EEG-Erzeugungsanlagen: Installierte Leistung im 50Hertz-Netzgebiet Installierte Leistung in MW Sonstige EE Biomasse Wind Photovoltaik Erneuerbare Energien entwickeln sich erfolgreich im Gebiet von 50Hertz. Stand: / 43

20 EEG-Erzeugungsanlagen: Einspeisung Erneuerbarer Energien im 50Hertz-Netzgebiet 40,0 Einspeisung in TWh 35,0 30,0 20,0 21,7 22,8 23,7 24,8 28,2 10,0 0, *) Die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien entspricht in 2012 rund 35 % (35 TWh) des Stromverbrauchs. * Stand: / 43

21 Fluktuierende Einspeisung Erneuerbarer Energien Daten zur Windeinspeisung 2012 bei 50Hertz Windeinspeisung ( ) Maximale Einspeisung Minimale Einspeisung Größter Anstieg über ¼ Stunde MW 0 MW MW Größter Rückgang über ¼ Stunde -975 MW Größte Differenz zwischen Min und Max an einem Tag MW Hohe Anforderungen an Prognosen, Regelfähigkeit und reaktionsschnellen Systembetrieb. 21 / 43

22 Leitungsbelastung im 50Hertz-Netzgebiet Zeitungleiche Leitungsbelastung > 5h/a Auslastung 50% 50% < Auslastung < 70% Auslastung 70% Keine Werte Netzbelastung steigt rasant mit der Änderung im Erzeugungsbereich. 22 / 43

23 Anforderungen an die Übertragungsnetze der Zukunft und Lösungsoptionen

24 Steigende Entfernung zwischen Verbrauch und Produktion Quelle: NEP 2012, Deutsche ÜNB / 43

25 Erneuerbare Energien im 50Hertz-Netzgebiet: Ist-Zustand und Prognose der installierten Leistung Installierte Leistung in MW Ist Prognose Installierte Leistung Ende 2012 Wind MW Solar Biomasse Sonstige Summe 6275 MW 1535 MW 240 MW MW Sonstige EE Biomasse Wind onshore Wind offshore Photovoltaik Stand: / 43

26 Anforderungen an das elektrische System als Teil der Energiewende Produktion EE - Schrittweise Marktintegration der Erneuerbaren - Offshore-Wind-Ausbau - Liquiditätspuffer in EEG-Umlage - Energieeffizienzmaßnahmen - Frage der sozialverträglichen Kostenentwicklung Netzausbau - Entwicklung des Nationalen Netzentwicklungsplans - Rascher Netzausbau - Beschleunigung, Vereinfachung und Harmonisierung von Genehmigungsverfahren - Akzeptanzerhöhung durch Information, Dialog und Kompensation Systemsicherheit - Kurzfristige Stabilisierung des Systems - Beitrag aller Akteure zum Erhalt der Systemsicherheit - Verbesserung Echtzeit- Datenaustausch und Steuerung von EEG-Anlagen - Speichererhalt und - ausbau 26 / 43

27 Der Prozess der Erstellung des Netzentwicklungsplans 27 / 43

28 Aktueller Stand NEP-Prozesse onshore + offshore 2013 bis 2015 NEP 2013 ÜNB-Entwurf Szenariorahmen 2013: Juli 2012 BNetzA-Konsultation + Genehmigung Szenariorahmen 2013: November Entwürfe NEP + O-NEP 2013: März 2013 Abschluss ÜNB-Konsultation 1. Entwürfe: April Entwürfe NEP + O-NEP 2013: und BNetzA-Konsultation und Entwürfe der Genehmigung bis (8.11.) Genehmigung vorauss. Jahresende 2013 NEP 2014 ÜNB-Entwurf Szenariorahmen 2014: März 2013 BNetzA-Konsultation + Genehmigung Szenariorahmen 2014: Entwürfe NEP + O-NEP 2014: März 2014 Abschluss ÜNB-Konsultation 1. Entwürfe: vorauss. April Entwürfe NEP + O-NEP 2014: vorauss. Sommer 2014 BNetzA-Konsultation + Genehmigung: vorauss. Jahresende 2014 NEP 2015 ÜNB-Entwurf Szenariorahmen 2015 März / 43

29 Steigerung des Transportbedarfs im NEP 2013 durch Veränderung im Szenariorahmen + 1,1 GW DK SE - Gründe für zusätzliche Maßnahmen im NEP 2013 im Vergleich zum NEP 2012 sind veränderte Eingangsgrößen. Drei wesentliche Faktoren sind: BE NL LU + 1,8 GW + 5 GW CZ PL - die Erhöhung der Erzeugungsleistung von Wind offshore um 1,1 GW - die Erhöhung der Erzeugungsleistung von Wind onshore im Norden Deutschlands durch Verbesserung der Regionalisierung um 1,8 GW - die Reduzierung von ungewollten Leistungsflüssen (Ringflüssen) in Polen, Tschechien und Österreich um 2 GW FR CH AT - Durch diese Verschiebungen muss insgesamt rund 5 GW Leistung innerhalb Deutschlands zusätzlich in Nord-Süd- Richtung übertragen werden 29 / 43

30 NEP 2013 Entwurf der ÜNB +2 GW Zusätzlich von Nord nach Süd: 5 GW Szenario B 2023 inkl. Startnetz Optimierung in bestehenden Trassen - AC-Neubau in Bestandstrassen: km - AC-Verstärkungen und AC-Stromkreisauflagen - auf Bestandstrassen: km - DC-Stromkreisauflage: 300 km Netzausbau in neuen Trassen - Trassenneubau: km - 4 DC-Korridore Übertragungsleistung: 12 GW Trassenlänge: km Neue Maßnahmen NEP 2013 Geschätzte Investition: 21 Mrd. 30 / 43

31 Kernelemente des Netzausbaus im NEP Im windreichen Norden und Nordosten erfolgt die EE- Anbindung, v.a. Windparkanbindung an ein leistungsstarkes, regionales Ost-West-Netz (AC), das zusammen mit Offshoreanschlüssen als Windsammelschiene dient. Im Süden erfolgt die Integration v.a. der Solarenergie durch regionale Netzverstärkung (AC), einer Art Solarsammelschiene Pumpspeicher stabilisieren das System mit der schnell regelbaren Leistung Integration der gesicherten Leistung aus konventionellen Kraftwerke im Westen und Osten (AC) mit Sammelschiene Gesicherte Leistung, die zudem in Mitteldeutschland weiterhin durch Pumpspeicherwerke ergänzt wird X X Verbindung der Sammelschienen mit HVDC-Leitungen, so dass je nach Wetterlage Transportleistung nach Nord-, Mittel- oder Süddeutschland zur Verfügung steht X 31 / 43

32 50Hertz-Netzausbauprojekte nehmen Fahrt auf Fertig gestellt Nordleitung Krümmel Görries Uckermark-Leitung Neuenhagen Bertikow Pasewalk - Bertikow Vierraden - Krajnik kV-Nordring Berlin 6 3. Interkonnektor nach Polen 7 Bärwalde Schmölln 8 Offshore-Anbindungen in der Ostsee 9 Offshore-Anbindung Baltic 2 10 Combined Grid Solution 50Hertz-Investitionen 11 Perleberg - Wolmirstedt Südwestkuppelleitung 13 Netzanschluss UW Förderstedt 14 Hochtemperaturbeseilung Remptendorf Netzausbau in 2012 durch politischen Rückenwind beschleunigt, weitere Unterstützung notwendig! / 43

33 Stärkung der öffentlichen Akzeptanz - Dialog- und Informationsoffensive: Netzausbau als Folge des politisch gewollten Ausbaus der Erneuerbaren Energien - BMWi-Netzplattform; Forum Netzintegration; Renewables Grid Initiative - Veröffentlichung Lastflussdaten - Projektkommunikation: Frühzeitige Information, Intensivierung des Dialogs mit neuen Instrumenten - Priorisierung der gesellschaftlichen Hauptziele Klimaschutz Naturschutz Schutz des Mensch Mensch Gesellschaftliche Hauptziele Natur Klima - Ausgleich für Betroffene / Benefit sharing - Kompensationszahlungen für Gemeinden - Belastungsausgleich für Kommunen ( 5 StromNEV) - Erstmaliger Einsatz: Nordleitung Schwerin-Hamburg 33 / 43

34 Transparenz-, Dialog- und Informationsoffensive Veröffentlichung Lastflussdaten - Hohe Transparenz - Im Internet für jeden Interessierten einsehbar und verständlich - Stundengenaue Darstellung des Netzzustandes 24- Stunden ex-post - Seit online Neue Wege in der Projektkommunikation - Frühzeitige Information der Betroffenen in Netzausbauregionen - Intensivierung des Dialogs und der aktiven Teilnahme - Instrumente wie Mobiles Bürgerbüro, Projektwebsite, Hotline, Veranstaltungen Kompensationszahlungen für Gemeinden - Belastungsausgleich für Kommunen gemäß Regelung 5 StromNEV - Max pro km - Mustervereinbarung in 2012 entwickelt - Instrument erstmals bei Nordleitung zwischen Schwerin und Hamburg eingesetzt 34 / 43

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Roland Bauer 50Hertz Transmission GmbH Eichenstraße 3A Berlin roland.bauer@50hertz.com Dresden,