11. Symposium Energieinnovation 1

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1 11. Symposium Energieinnovation 1

2 Die Zukunft der Elektrischen Netze aus regulatorischer Sicht 2010 Werner FRIEDL, Matthias STEINER, Roland GÖRLICH, Tahir KAPETANOVIC

3 Übersicht Einleitung Definition, Begriffserklärung und Anforderungen Rechtlicher Hintergrund Technische Anforderungen Smartes Potenzial von Netzanlagen Allgemeine Investitionsanreize Zusammenfassung und Ausblick 11. Symposium Energieinnovation 3

4 Einleitung Neben Lastflusskriterien die wichtigsten Anforderungen an geordneten Netzbetrieb: Die elektrische Energie muss in ausreichendem Maß verfügbar sein Versorgungssicherheit mit entsprechender Qualität Wirtschaftliche Versorgung Umweltfreundliche Versorgung Gesellschaftspolitisch annehmbare Versorgung 11. Symposium Energieinnovation 4

6 Definition Smart A Stromnetze, Smart SmartGrid Grid, Grid isintelligent welche anisan electricity an durch grid, electricity network active ein network grid abgestimmtes that grid: that can Electric cost can power intelligently Management efficiently network integrate mittels that the utilizes zeitnaher behaviour the two-way actions und and communication bidirektionaler of actions all users of all and Kommunikation users connected control-technologies, connected to it - generators, zwischen it generators, distributed consumers Netzkomponenten, consumers computing and those and associated Erzeugern, those that do that both do sensors, Speichern both in inincluding order und order to to Verbrauchern ensure to equipment efficiently economically installed ensure deliver einen on sustainable, energie- efficient, the premises sustainable und economic kosteneffizienten of network powerand users. system secure Systembetrieb with low electricity losses für supply. zukünftige and supplies. highwww.eurelectric.org levels Anforderungen of quality and unterstützen security of supply and safety Symposium Energieinnovation 6

7 5 Main Drivers of Smart Grids Large-scale renewable energy sources including intermittent generation Distributed generation including small-scale renewable energy sources Active customer participation Market integration and market accessibility Improved operational security Source: ERGEG Consultation Paper on Smart Grids (Dec. 2009) 11. Symposium Energieinnovation 7

8 Anforderungen Der lange Weg des Stromes vom Kraftwerk bis zur Glühbirne Wo ist das Smart Netz? Grid?? Kraftwerk Umspannwerk Übertragung Verteilung Steckdose Glühbirne 11. Symposium Energieinnovation 8

9 Übersicht Definition, Begriffserklärung und Anforderungen Rechtlicher Hintergrund Technische Anforderungen Smartes Potenzial von Netzanlagen Allgemeine Investitionsanreize Zusammenfassung und Ausblick 11. Symposium Energieinnovation 9

10 Rechtlicher Hintergrund Begriff Smart Grids steht für: Planung, Betrieb, Instandhaltung und Ausbau der Elektrizitätsnetze in der Zukunft 11. Symposium Energieinnovation 10

11 Rechtlicher Hintergrund gesetzlichen Rechtsgrundlagen für elektrische Netze: Elektrotechnikgesetz (ETG), Arbeitnehmerschutzgesetz (ASchG), Elektrizitätswirtschafts- und - organisationsgesetz (ElWOG) 11. Symposium Energieinnovation 11

12 Rechtlicher Hintergrund Errichtung und Erhaltung einer für die inländische Elektrizitätsversorgung oder für die Erfüllung völkerrechtlicher Verpflichtungen ausreichenden Netzinfrastruktur Systemnutzungstarife sind kostenorientiert zu bestimmen und hat den Grundsätzen der Kostenwahrheit zu entsprechen. 11. Symposium Energieinnovation 12

13 Rechtlicher Hintergrund das von ihnen betriebene System sicher, zuverlässig, leistungsfähig und unter Bedachtnahme auf den Umweltschutz zu betreiben und zu erhalten ausreichende Informationen zu liefern, um den sicheren und leistungsfähigen Betrieb, den koordinierten Ausbau und die Interoperabilität des Verbundsystems sicherzustellen 11. Symposium Energieinnovation 13

14 Rechtlicher Hintergrund die Fähigkeit des Netzes zur Befriedigung einer angemessenen Nachfrage nach Übertragung von Elektrizität langfristig sicherzustellen durch entsprechende Übertragungskapazität und Zuverlässigkeit des Netzes, einen Beitrag zur Versorgungssicherheit zu leisten Engpässe im Netz zu ermitteln und Maßnahmen zu setzen, um Engpässe zu vermeiden oder zu beseitigen sowie die Versorgungssicherheit aufrecht zu erhalten. 11. Symposium Energieinnovation 14

15 Rechtlicher Hintergrund Betrieb und Instandhaltung des Netzes; Abschätzung der Lastflüsse und Prüfung der Einhaltung der technischen Sicherheit des Netzes ; bei der Planung des Verteilernetzausbaus Energieeffizienz-, Nachfragesteuerungsmaßnahmen oder dezentrale Erzeugungsanlagen, durch die sich die Notwendigkeit einer Nachrüstung oder eines Kapazitätsersatzes erübrigen könnte, zu berücksichtigen. 11. Symposium Energieinnovation 15

17 Technische Anforderungen Hoch- und Höchstspannungsnetz ist schon sehr Smart!!!?!?!!!! 11. Symposium Energieinnovation 17

18 Technische Anforderungen Betriebsführung elektrischer Netze lässt sich als mehrstufiger Prozess darstellen: Projektierung und Planung Errichtung und Inbetriebnahme Betrieb von elektrischen Anlagen Einhaltung von Spannungsqualität und Versorgungszuverlässigkeit Instandhaltung, Instandsetzung, Wartung und Service Störungsbehebung und Reparatur 11. Symposium Energieinnovation 18

19 Technische Anforderungen Die Axiome der Netzplanung: Es muss ständig ein Gleichgewicht zwischen den Einspeisungen in dem betrachteten Netzteil und den Belastungen darin herrschen. Abweichungen vom Gleichgewicht müssen stabilisiert werden können. Alle Betriebsmittel müssen eine ausreichende Übertragungsfähigkeit für alle relevanten auftretenden Betriebsfälle bieten. Alle Betriebsmittel müssen auch im Störfall den dynamischen Beanspruchungen keine lineare Entwicklung der Last Unsicherheit in der Planung! standhalten. Das Netz muss eine einfache Betriebsführung im regulatorischen Rahmen gestatten. Die Betriebsmittel müssen wartungsarm und instandhaltungsfreundlich sein. Das betrachtete Netz muss eine hinreichende Spannungsqualität und sehr Versorgungssicherheit stark von unterschiedlichen bieten. strukturellen Gegebenheiten abhängig Die Isolationsfestigkeit der Komponenten muss den auftretenden Spannungen gewachsen sein (Überspannungsbeständigkeit). Gesetze und Vorschriften müssen erfüllt werden. Der Lösungsvorschlag muss realisierbar und mit dem System verträglich sein. Die Forderungen von Kunden müssen berücksichtigt werden. Soziale und politische Verträglichkeit sind zu beachten. Die Wirtschaftlichkeit ist entsprechend zu berücksichtigen. Die Versorgung mit elektrischer Energie muss sicher sein! 11. Symposium Energieinnovation 19 Lastentwicklung Versorgungsqualität Wirtschaftlichkeit Sicherheit

20 Technische Anforderungen +10% 253/440V +3 % 30,08kV +1 % 29,49kV U C 29,2kV - 1 % 28,91kV 3% 2% 1% 1% +7% 246,1/428V +5% 241,5/420V +4% 239,02/416V +3% 236,9/412V 3% Dezentrale Erzeugung Nspg. 2% Dezentrale Erzeugung Mspg. 1% Unsicherheit des Regeltransformators im UW 1% 5% U 230/400V N 5% Spannungsabfall in Leitungen -6% 27,45kV 2% -2% 225,4/392V -4% 220,8/384V 2% Spannungsabfall/Stufentoleranz 30/0,4kV Trafo 6% 6% Spannungsabfall in den Ortsnetzleitungen -10% 207/360V R P + X Q ΔU = 100 % U Symposium Energieinnovation 20

21 Technische Anforderungen Sicherheit in Hinblick auf Personen- und Versorgungssicherheit Herausforderung bzgl. Nullimpedanz, Kurzschlussleistung und selektiver Abschaltung 11. Symposium Energieinnovation 21

23 Smartes Potenzial von Netzanlagen Verteilung der regulierungsrelevanten Gesamtkosten der größten österreichischen Netzbetreiber Zuordnung der Kapitalkosten auf unterschiedliche Netzebenen 11. Symposium Energieinnovation 23

24 Smartes Potenzial von Netzanlagen smarter Kapitalkostenanteil an den gesamten Kapitalkosten? 11. Symposium Energieinnovation 24

26 Liberalisierung Anreizregulierung Allgemeine Investitionsanreize Entwicklung von Investitionen in österreichische Elektrizitätsnetze (inkl. Höchstspannung) Cost-Plus Regulierung 11. Symposium Energieinnovation 26

27 Allgemeine Investitionsanreize NEU ab Investitions- und Betriebskostenfaktor Vereinbarung der Regulierungsbehörde mit den Netzbetreibern ersetzen des Kosten-Mengenfaktor Orientierung an tats. Investitionen Anreiz: WACC + 1,05% für 2. Regulierungsperiode Erhöhung der Betriebskosten auf Basis von relevanten Kostentreibern (berücksichtigt durch gewichtete Systemlänge und Anzahl der Zählpunkte) 11. Symposium Energieinnovation 27

29 Zusammenfassung und Ausblick Recht: Smart Grid Alte/Neue Pflicht für Netzbetreiber Investitionsanreizmechanismen sind durch regulatorische Rahmenbedingungen gegeben Anreize alleine nicht ausreichend um einen nachhaltigen Netzbetrieb und stetige Versorgungssicherheit und -qualität zu gewährleisten Netzunternehmen sind gefordert, entsprechend der Notwendigkeiten Investitionsprojekten umzusetzen 11. Symposium Energieinnovation 29

30 Zusammenfassung Smart Grid ist keine Revolution - vielmehr eine Evolution oder ein Prozess Smart Grid ist nicht flächendeckend notwendig und auch nicht möglich Es wird/kann keinen Smart Grid Roll-Out geben 11. Symposium Energieinnovation 30

31 Zusammenfassung Es wird auch in Zukunft elektrische Energie über Kupfer und Eisen übertragen werden. Am Prinzip der Energieübertragung und -verteilung ändert sich nichts und auch intelligente Netze werden in der Struktur und in der Physik gleich funktionieren. Bi-Direktionalität als Mittel zur Kommunikation und in Bezug auf Lastfluss ist keine technische extra-herausforderung. Die Herausforderung liegt in der Schnittstelle zu den Endgeräten. 11. Symposium Energieinnovation 31

32 Zusammenfassung Smart Grid ist nicht Smart Metering theoretische Potenziale von Smart Metering (z.b. Echtzeit-Metering) sind auf Netzbetrieb anwendbar. Smart Metering für Kleinst-Verbraucher und - Erzeuger ist entkoppelt von Smart Grids zu betrachten. 11. Symposium Energieinnovation 32

34 Kontakt Werner FRIEDL werner.friedl@e-control.at Symposium Energieinnovation 34