Netzausbau vermeiden durch Ausbau dezentraler Erzeugung?

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1 Netzausbau vermeiden durch Ausbau dezentraler Erzeugung? BDEW-Leitveranstaltung smart renewables 2013 Berlin, 27. Februar 2013 Thomas Barth, Vorsitzender des Vorstands der E.ON Bayern AG

2 Netzausbau vermeiden durch Ausbau dezentraler Erzeugung: Vielfach anzutreffende Erwartung in Politik, Medien, Öffentlichkeit und Fachwelt Deutsche Handwerks Zeitung, 11. Juni 2012 Lokale Anlagen machen Netzausbau überflüssig Die geplanten Stromautobahnen quer durch Deutschland treiben die Energiepreise nach oben. Doch dass die Energiewende voraussichtlich auch ohne einen Netzausbau möglich wäre, verschweigt die Bundesregierung lieber.. 2

3 Netzausbau vermeiden durch Ausbau dezentraler Erzeugung: Vielfach anzutreffende Erwartung in Politik, Medien, Öffentlichkeit und Fachwelt Studie Lichtblick, März 2012.So ergeben sich aus dem gezielten Einsatz von ZuhauseKraftwerken oder ähnlichen intelligent steuerbaren Stromerzeugern auf Verteilnetzebene bis 2020 folgende Einsparpotentiale: Vermeidung von Investitionen in neue Transformatoren an der Schnittstelle zur höheren Netzebene: 118 bis 237 Mio. Einsparungen durch Netzrückbau im Rahmen der turnusgemäßen Netzerneuerung: 85 bis 221 Mio.. Es ergibt sich also allein bis 2020 ein Einsparpotential 224 bis 490 Mio. auf Verteilnetzebene durch den Einsatz intelligenter, dezentraler Kraftwerke wie dem ZuhauseKraftwerk. Auf die längere Sicht liegen die kostendämpfenden Effekte sogar noch deutlich höher... SPIEGEL ONLINE, 17. Juli 2012 Energiewende: Planloser Netzausbau macht Strom teurer Experten: Die Energiewende wäre viel billiger zu haben, würde Deutschland nicht Milliarden beim Netzausbau verschleudern 3

4 Paradigmenwechsel im Netz Bis vor wenigen Jahren: Netzausbaubedarf geprägt durch Lastfluss hin zum Kunden Heute: Netzausbaubedarf bestimmt durch Rückspeisungen Das heißt: In der Vergangenheit: Entlastung der Netze durch dezentrale Einspeisungen Heute: Jede weitere dezentrale Einspeisung bedingt zusätzliche Netzbelastung und zieht ggf. Netzausbaubedarf nach sich 4

5 Boom dezentraler Einspeiseanlagen bei E.ON Bayern 250 Kontinuierlich stark zunehmende PV-Anlagenzahlen: 2012: PV-Anlagen mit 200 einer Gesamtleistung von MW 150 Gesamtleistung aller ins Netz einspeisenden regenerativen Anlagen mehr als MW Anlagenanzahl in Tausend Anlagenzubau Anlagenanzahl 5

6 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00-5,00-10,00-15,00-20,00-25,00 E.ON Bayern Beispiel für erforderlichen Netzausbau: Belastung eines Umspannwerks durch PV-Einspeisung :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: : :00: : : : : : :00: :00: :00: :00: :00: :00: :00: : : : : :00-30,00-35,00-40,00-45,00-50,00-55,00-60, MVA p.a. Ausschlaggebend für Dimensionierung: PV-Einspeisung (Ausschläge unterhalb der Nulllinie) Netzausbaubedarf geprägt durch dezentrale Einspeisungen

7 EEG-bedingte Umspannwerk-Neubauprojekte bei E.ON Bayern Hofheim Seßlach Zubau nicht mehr lastgeführt, sondern EEGbedingt Integrierte Netzplanung Eslarn Waldmünchen Falkenstein über mehrere Netzebenen notwendig Inbetriebnahme 2011 Inbetriebnahme 2012 Inbetriebnahme 2013 geplant Mainburg Roßbach Fürstenzell Haunersdorf Bodenkirchen Hörbering Inbetriebnahme 2014 geplant Zeiling Taufkirchen/Vils 7

8 Investitionen für die Netzintegration dezentraler Einspeiseanlagen bei E.ON Bayern 2012: Gesamtaufwendungen von rund 90 Mio. für den Bau eines neuen Umspannwerkes (Roßbach), den Einbau von 600 zusätzlichen und den Austausch von Ortsnetztrafos, die Neuverlegung von 500 km 20-kV-Kabel usw. Ausblick auf die nächsten fünf Jahre: Bau von 15 Umspannwerken Verlegung von km neuer Leitungen (MS/NS) Errichtung von neuen Ortsnetzstationen Aufrüstung von Ortsnetztrafos 8

9 Eigenverbrauch: Keine Entlastung des Netzes Eigenverbrauch ohne Einsatz eines Speichers: Keine Veränderung der physikalischen Belastung des Netzes Unveränderte Einspeiseleistung auch bei teilweiser Eigennutzung des Stroms Keine Verringerung der Netzbelastung Netzentlastung nur durch netzkonformen Speichereinsatz möglich 9

10 DENA-Verteilnetzstudie Netzausbaubedarf im Verteilnetzbereich von neutraler Seite wissenschaftlich untersucht Ergebnisse im Einklang mit den Erfahrungen der E.ON Bayern: Erheblicher Netzzubaubedarf im Verteilnetz aufgrund zunehmender dezentraler Einspeisungen Szenarien bis 2030: Netzausbaubedarf km Zusätzliche Trafoleistung MVA Lediglich teilweise Reduzierung des Netzausbaubedarfes möglich Voraussetzung: Gesetzliche und regulatorische Änderungen, marktreife Verfügbarkeit innovativer Netzbetriebsmittel 10

11 Windenergie: Hoher Netzausbaubedarf Nord - Süd EEG-Zubau bis in Niedersachsen und Schleswig-Holstein: von rd. 9 GW auf 25 GW Wegfall KKW in Süddeutschland durch Moratorium: 5 GW (weitere 8 GW bis KKW-Ausstieg in 2022) Erzeugungsüberschuss Erzeugungsdefizit Quelle: TenneT 11 Zubau von Windkraftanlagen in Norddeutschland bei Verbrauchsschwerpunkten im Süden: Massiver Ausbau des Übertragungsnetzes erforderlich

12 12 E.ON Bayern Ausbaubedarf der deutschen Stromverteilnetze bis 2030

13 Herausforderung Verteilnetzausbau Bewältigung des dezentralen Einspeisebooms Kupfer Intelligenz 13

14 Einsatz innovativer Betriebsmittel Regelbarer Ortsnetztrafo Automatisierte Spannungsanpassung zwischen Nieder- u. Mittelspannung Vermeidung unzulässiger Spannungsanhebungen Blindleistungsregelung von Einspeiseanlagen Verringerung der Spannungsanhebung am Einspeisepunkt durch gezielten Bezug induktiver Blindleistung im Sinne eines intelligenten Blindleistungsmanagements Heiße Seile (110 kv) Höhere Auslastung von Freileitungen durch temperaturbeständigere Materialien für Leiterseile Quelle: Schneider Electric 14

15 Lösungsansatz Clusterung Gesetzliche Vorgabe: Anlagenscharfe Ermittlung des technisch und gesamtwirtschaftlich günstigsten Verknüpfungspunktes nach dem Windhundprinzip und auf unterschiedliche Anschlussvarianten basierend VK VK Cluster VK VK VK VK Problemstellung Diskrepanz zwischen anfallenden hohen Anschlusskosten aufgrund weit entfernter Verknüpfungspunkte und geringer Anlagenleistung Unwirtschaftlichkeit führt zu faktischem Stopp des Anlagenbaus Lösungsansatz Zusammenfassung mehrerer zeitlich und räumlich zusammenhängender Anschlussbegehren (Cluster) Schaffung eines neuen Verknüpfungspunktes 15

16 Weitere innovative technische Ansätze Optimierung der technischen Richtlinien Beispiel: volle Ausnutzung Spannungsband (Einsparungen durch Anhebung der zulässigen Spannungskriterien) Abregelung von Erzeugungsanlagen Abregelbarkeit der Einspeisespitzen regenerativer Erzeugungsanlagen (wünschenswert im Sinne eines dauerhaften Einspeisemanagements) Netzgetriebener Einsatz von Speichern Erschließung von Potenzialen zur Netzentlastung durch netzkonformen (nicht marktgetriebenen) Speichereinsatz 16 Vielfältige Ansätze, um durch innovative Maßnahmen und mehr Intelligenz im Netz Ausbaubedarf zu verringern

17 Verknüpfung innovativer Ansätze: Smart Grid steuerbare Verbraucher steuerbare Betriebsmittel Smart Grid steuerbare Erzeuger Energiespeicher Steuerungsinfrastruktur Smart Grid-Pilotprojekt der E.ON Bayern in Seebach (Niederbayern) verbindet eine intensivierte messtechnische Erfassung der Netzparameter mit dem Einsatz innovativer Komponenten (ront, Intelligente Wechselrichter, Sol-ion: PV + Lithium-Ionen-Batterien, PV-Charge: PV zur E- Fahrzeug-Betankung, Smart Local Generation: netzgetriebene Einspeisung aus Mini-BHKWs) 17

18 Fazit Vergangenheit: These von verringertem Netzausbaubedarf durch dezentrale Einspeisungen absolut richtig Heute: Umkehr der Lastflussrichtung hat These ins Gegenteil verkehrt Das heißt: Vermeidung von Netzausbaumaßnahmen durch dezentrale und fluktuierende Erzeugung ist Illusion, Erfahrungen eines von dezentralen Einspeisungen besonderes betroffenen Verteilnetzbetreibers und Ergebnisse der aktuellen DENA-Studie weisen exakt in die andere Richtung Dennoch: Mit innovativen / intelligenten Ansätzen Chance, Netzausbaubedarf zumindest etwas einzudämmen Erforderlich: Innovationsanreiz in Regulierung i-komponente! und / oder gesetzliche Anpassungen 18