Möglichkeiten und Grenzen des europäischen Verbundsystems - eine empirische Analyse für den deutschen Kraftwerkspark

Transkript

1 Möglichkeiten und Grenzen des europäischen Verbundsystems - eine empirische Analyse für den deutschen Kraftwerkspark Christoph Pellinger, Manuel Sutter, Tobias Schmid Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v. München 1

2 Agenda Ausgangssituation und Motivation Residuallastgang 2. Ergebnisse 2

3 Mittlere Exportleistung in GW Ausgangssituation Bedeutung des intereuropäischen Austauschs: CBS 212 CBS FfE MOS_183 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Steigerung des vortägigen grenzüberschreitenden Handels von 9,5 TWh im ersten Halbjahr 212 um 62 % auf 15,4 TWh im ersten Halbjahr

4 Exportleistung in MW Exportleistung in MW Erzeugung und Export in GW Erzeugung und Export in GW Ausgangssituation PV Wind Konventionell Export FfE MOS_ PV Wind Konventionell ohne Exporte FfE MOS_173 Erzeugung am mit Exporten (links) und hypothetisch ohne Exporte (rechts) FfE MOS_134 FfE MOS_136 4 Mittlere Exportleistungen 212 an Wochentagen (links) und an Wochenenden (rechts)

5 Von der Ausgangssituation zur Idee Ergebnis: Berücksichtigung des internationalen Handels ist für den Verlauf der Residuallast und damit den Kraftwerkseinsatz von besonderer Bedeutung. Problem: Extrem viele Stellparameter (Brennstoffkosten, CO2-Kosten, Kraftwerkspark, Verbrauchslast), die Aussagen komplexer Modelle stark beeinflussen können. 5 Idee: Entwicklung einer einfachen Methodik, die auf frei zugänglichen Daten basiert und für jeden nachvollziehbar ist Residuallast 2.

6 Bestimmung der Residuallast 2. Bestimmung der Residuallast 2.: RLG 2. = Last - Wind - PV - CBS Sonstige + Bestimmung der RLG 2. für ein definiertes Jahr: CBS (212) CBS max = - ΔAKW (Sz)* + PV(Sz) - PV(212) + Wind (Sz) - Wind (212) CBS (Sz) = min(max(cbs max, ITC (sc)*, - ITC (sc)*)) RLG 2. (Sz) = Last (212) - Wind (Sz) - PV(Sz) - Sonstige + CBS (Sz) 6 *CBS *AKW(Sz) *ITC (Sz) : Saldo der Cross-Border Commercial Schedules : AKW-Rückbau : Installed Transfer Capacity

7 RLG 2. Szenario 215 Exportsaldo in GW 2 15 Typ 1 Windkraft 4 5 PV 4 KWNeubauten -5 CBS 212 CBS nach Szenario CBS nach Szenario inkl. 6 GW Netto-Neubau ITC 8 +2,46 AKW-Rückbau FfE MOS-KOSI_79 Leistung in GW 2,5 1 Stunde Exportbilanz unter Berücksichtigung von 6 GW Netto-Neubau bis 215: 84 TWh 9 RLG 2.RLG RLG 2.RLG nach 2.Szenario nach Szenario RLG nach Szenario inkl. 6 GW Netto-Neubau 8 7 Residuallast in GW Exportbilanz ohne Berücksichtigung von Neubauten: 39 TWh CBS = Cross-Border Commercial Schedules FfE MOS-KOSI_77 MOS-KOSI_ Stunde 6 7 8

8 Volllaststunden Starthäufigkeit Volllaststunden Starthäufigkeit Auswirkungen auf den Kraftwerkspark RLG RLG Leistung in GW Leistung in GW Methode Parameter Kraftwerkstyp RLG Volllaststunden BK (2 GW) SK (4 GW) Start-/Stop BK (2 GW) SK (4 GW) RLG 2. Volllaststunden BK (2 GW) SK (4 GW) Start-/Stop BK (2 GW) SK (4 GW) Die Volllaststunden für den RLG 2. sind teilweise um mehr als 1 h höher als c für den RLG. Zudem verringern sich die Start-/Stop-Vorgänge.

9 Summe aller Export- NTC in MW Summe aller Import- NTC in MW NTC vs. Windeinspeisung FfE MOS_ Leistung Wind in GW y = x R² =.582 FfE MOS_ y = -.172x Leistung Wind in GW R² =.3658 Die gleiche Analyse für PV weist keinen derartigen Zusammenhang aus. Ergebnis: Eine vereinfachte Marktberechnung mit festen NTC, ohne reale Abbildung des Netzes führt ggf. zu falschen Studienergebnissen. Dies ist vermutlich der räumlichen Verteilung der Windeinspeisung zuzuschreiben. 9 Berücksichtigung der Variation der NTC wird angestrebt!

10 Residuallast in GW Exportsaldo in GW RLG 2. Szenario CBS 212 CBS nach Szenario CBS nach Szenario inkl. 6 GW Netto-Neubau FfE MOS_ Stunde Exportbilanz ohne Berücksichtigung von Neubauten: 36 TWh Exportbilanz unter Berücksichtigung von 6 GW Netto-Neubau bis 215: 72 TWh Typ Leistung in GW Windkraft 4 PV 4 KW- Neubauten ITC +2,4 AKW-Rückbau 2,5 RLG RLG 2. nach Szenario RLG nach Szenario inkl. 6 GW Netto-Neubau 6 1 CBS = Cross-Border Commercial Schedules FfE MOS_ Stunde

11 Ausblick: Entwicklung der NTCs Summe Länder in GW Gleichzeitigkeit in GW Export Import Export Import Saldo Physical Flow Cross-Border-Schedules NTC NTC 223 (NEP) NTC 233 (NEP) Lastflussorientierte NTC Vergabe Ausbau Übertragungskapazitäten Beispiel Exportkapazität in GW NTC CBS Zuwachs , 212 (flow based) 14,4 + 2,4 GW , ,6 GW Deutliche Erhöhung des Handels 11 1 Die Netto-Transferkapazitäten zwischen Deutschland und Österreich werden von der EntsoE nicht veröffentlicht. Ebenso fehlen die Daten für Schweden. Somit erklärt sich die Abweichung zu den Cross-Border-Schedules. 2 Berechnet über lineare Interpolation

12 Wozu dieser Ansatz? Einfach und schnell umzusetzende Abschätzung des Einflusses von Ausbauszenarien und Änderungen in den NTCs auf die Residuallast In Abhängigkeit der gewählten Addition der zusätzlichen EE- Erzeugung auf die CBS ergeben sich Min-/Max-Szenarien für die Glättung der RL. Die Ergebnisse können leicht mit komplexen Modellen verglichen werden. Der Ansatz ist nur gültig für einen Zeitraum von 5-1 Jahren, da der Kraftwerkspark in diesem Zeitfenster sich nicht stark ändert. 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und die Unterstützung von 13 Christoph Pellinger, Manuel Sutter, Tobias Schmid