Systemstabilität und Einspeisemanagement im Focus der Energiewende (Teil 1)

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1 Systemstabilität und Einspeisemanagement im Focus der Energiewende (Teil 1) Bauernscheune in Bösleben-Wüllersleben, Ettischlebener Weg 19,

2 Per März 2014 sind 1,8 GW grüne Leistung an das TEN- Netz angeschlossen Tendenz weiter steigend Leistung in MW Installierte Leistung: MW, davon: 1. Windkraft 940 MW 2. Photovoltaik 631 MW 3. Biomasse 185 MW

3 Ca. 97 % der erneuerbaren Energien sind im Verteilnetz angeschlossen Weiterentwicklung der Verteilnetze zu dezentralen Kraftwerken Bisher: zentrale Energieerzeugung Flexibilität, Systemsicherheit, Frequenz, Blindleistung, Schwarzstart Neu: dezentrale Energieerzeugung Flexibilität, Systemsicherheit Zentrale Kraftwerke kwh ÜNBs 380-kV/220-kV-Netz kwh ÜNBs 380-kV/220-kV-Netz NEU: Regelung von Frequenz, Blindleistung und Wirkleistung VNBs 110-kV/MS/NS-Netz Flächenkraftwerk VNBs 110-kV/MS/NS-Netz Quelle: dena-verteilnetzstudie, 2012

4 Überblick TEN Stand

5 SysStabV Teil 2 (Entwurf vom ) BMWI hat eine Nachrüstungsstrategie für Erzeugungsanlagen am Mittel- und Niederspannungsnetz zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz in Auftrag gegeben. Laut der Studie gefährdet die unkontrollierte Ab- und Zuschaltung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen beim Erreichen einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz bzw. 49,5 Hertz aufgrund der Höhe der installierten Leistung die Stabilität des gesamten kontinentaleuropäischen Verbundnetzes. Zu den untersuchten Anlagentypen zählen: Windenergie, feste Biomasse, Kraft-Wärme-Kopplung (Anlagen bis max. 100 MWel), das "EEG-Gas" (Bio-, Deponie-, Klär- oder Grubengas), flüssige Biobrennstoffe und kleine Wasserkraft (Anlagen bis max. 5 MW). Lösungsvorschläge: Umparametrieren der Abschaltfrequenzen und die Nachrüstung der Wirkleistungsreduktionskennlinie in Anlehnung an die VDE- AR-N 4105 oder E VDE-AR-N 4120.

6 SysStabV Teil 2 (Entwurf vom ) Dezentrale Erzeugungsanlagen (Wind, Wasser, Bio, KWK, sonstige ) besitzen hohe Systemrelevanz im deutschen Versorgungsnetz. Vielzahl von Anlagen in der Nieder-, Mittel- und Hochspannung trennen sich bei einer unteren Frequenz von 49,5 Hz vom Netz. Systemstabilität der Netze steht im Focus. Untere Abschaltfrequenz muss durch eine Fachkraft abgesenkt werden (i.d.r. auf 47,5 Hz). Verordnung zur Änderung der SysStabV im Herbst 2014: Verordnung vor der Sommerpause in Bundeskabinett, danach in Bundesrat. Herbst 2014: In Kraft treten der Verordnung zur Änderung der SysStabV.

7 Entwicklung der Frequenzeinstellungen Quelle: Endbericht vom Studie von Ecofys

8 Umrüstung der betroffenen Bestandsanlagen (21.000) Quelle: Endbericht vom Studie von Ecofys

9 Umrüstung der betroffenen Bestandsanlagen (1.224) Anlagentyp Anzahl AO Anzahl Erzeugungsanlagen Windenergie feste Biomasse (Biomasse) Biogas und Weitere EEG-Typen (Deponiegas,Grubengas) 8 15 KWK Wasser Summe

10 Quelle: VKU

11 Quelle: VKU

12 Umsetzung der anstehenden Aufgaben Aufgaben des Verteilnetzbetreibers (VNB): Erstanschreiben 10 Wochen nach ÜNB-Formularvorlage VNB als Ansprechpartner für Umsetzungsfragen von Anlagenbetreiber Hoher operativer Aufwand durch Sichtung der Dokumente von Anlagenbetreiber komplexe Prüfungen, Problemfälle und Abgrenzung von Ausnahmen VNB als Kommunikationsdrehscheibe zwischen Anlagenbetreiber und Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) bei Abstimmung zu Ausnahmefällen Beschwerdemanagement Umsetzung der Vergütungseinstellung Qualitätssicherungsmaßnahmen kfm. Abwicklung und Wälzung administrative Kosten über Netzentgelte (100%) Pflichten der Anlagenbetreiber: Umrüstung veranlassen Kosten tragen Meldung Umrüstungsnachweis an VNB Nachweise Härtefälle (keine oder nur teilweise Umrüstung möglich)

13 Kostenschätzung Quelle: Endbericht vom Studie von Ecofys

14 Prozess in vereinfachter Darstellung ÜNB Service-Center + Externer Gutachter 1*) Vorgaben 2) Kommunikation AB 6) Monitoring 5) Reporting & Klärung Härtefälle VNB 4) Nachweise & Härtefälle 3) Installateur beauftragen & Umrüstung 7) Vergütungssanktionen 8) Kontrollen BNetzA 9) Bußgelder Anlage * = Nummern zeigen die Abwicklungsreihenfolge an

15 Systemstabilität und Einspeisemanagement im Focus der Energiewende (Teil 2) Bauernscheune in Bösleben-Wüllersleben, Ettischlebener Weg 19,

16 Energieversorgung im Strukturwandel Zentrale Versorgung Dezentrale Versorgung Höchstspannungsnetz Hoch- und Mittelspannungsnetz Niederspannungsnetz

17 Fernwirkanlage notwendig für ein intelligentes Stromnetz mit Informationsaustausch Netzleitstelle TEN Erfurt Erzeugungsanlage Netzleitstelle Berlin Messwerte Fernwirkbefehle Schutzmeldungen Messwerte Netzzustände umfassender. Datenaustausch Messwerte zunehmend wichtiger für Netzstabilität (sonst keine Informationen über Verkehrslage) Funkrundsteuerempfänger kann ausschließlich Befehle Ausgeben ungeeignet für Erzeugungsanlagen > 100 kw Informationen aus dem Netz sollen höchstmögliche Verfügbarkeit des Netzanschlusses gewährleisten Gesetzliche Vorgabe zur maximalen Aufnahme von grünen Strom wird voller Engagement in Thüringen umgesetzt Es erfolgt niemals ein grundloser Eingriff durch den Netzbetreiber 17

18 Technische Richtlinien und Ergänzungen Leitfaden zum EEG-Einspeisemanagement (Version 1.0); Positionspapier 2.0 BNetzA ( ) Klarstellung Anforderungen Leitfaden zum EEG-Einspeisemanagement (Version 2.1); VDE-AR-N 4105 technische Mindestanforderungen Ergänzende Bedingungen des Verteilnetzbetreibers Technische Vorgaben des Netzbetreibers

19 Systemlösungen zur Integration EEG-Anlagen Aufbau von intelligenten Regelsystemen Windkraftanlage ( WKA ) Solaranlage (PV) MS und NS Blindleistungsregelung Kennlinien für Wechselrichter der EEA NS: autarke Spannungsregelung über automatische Netzregler vor Ort ggf. Leitstelle Windpark Anschlussnehmer Funk- oder Festverbindung GPRS / DSL VPN-Tunnel Steuerung [ Master ] Übergabestation Fernwirkschrank Router NAP ( NVP ) Router Firewall Netzbetreiber Netzleitstelle

20 Enrico Scherf Fachgebietsleiter Einspeiser TEN Thüringer Energienetze GmbH Schwerborner Straße Erfurt