Herausforderungen für das Verteilnetz in Baden-Württemberg durch die Energiewende
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- Chantal Martin
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1 Herausforderungen für das Verteilnetz in Baden-Württemberg durch die Energiewende Energiesymposium Weinheim, den Netze BW TAH Richard Huber 04. Juli 2014 Ein Unternehmen der EnBW
2 Bedingung für den stabilen und sicheren Systembetrieb Der Ausgleich von Last und Erzeugung f Zu- und Abschaltungen der Verbraucher Regelleistung Verbrauch Produktion P= ΔE Δt Dämpfung durch rotierende Maschinen (nimmt wegen zunehmender Stromeinspeisung aus PV-Anlagen ab) Erzeugungsausfall Elektrische Energie kann nicht im Netz gespeichert werden Erzeugung und Verbrauch muss zu jeder Zeit im Gleichgewicht sein (Systembilanz) Netzfrequenz ist Indikator für das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch 2 I
3 Grafik: Arosa Energie; Kleines 1 x 1 der Energiewende.. Pläne der Bundesregierung bis 2022 Kernkraft MW Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kv) Funktion: 7710 Transport h/a (europaweit) MHh/a Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.b. Ulm Bodensee Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW MW 1520 h/a MHh/a Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kv) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kv) MW Funktion: 890 h/a Ortsnetz (bis ca. 300 m) MHh/a Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW 3
4 Grafik: Arosa Energie; Kleines 1 x 1 der Energiewende.. Pläne der Bundesregierung bis 2022 Kernkraft MW Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kv) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW MW Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.b. Ulm Bodensee Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kv) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kv) Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW 4
5 Bedingung für den stabilen und sicheren Systembetrieb Der Ausgleich von Last und Erzeugung MW Gleichzeitigkeiten! MW Sonne MW MW MW Zu- und Abschaltungen der Verbraucher f MW MW Regelleistung Verbrauch Produktion Erzeugungsausfall 5 I
6 Szenariorahmen der Landesregierung aus ZSW-Gutachten Prognose EEG-Einspeisung in Baden-Württemberg Wir haben fast die Hälfte der Zielanlagen 2020 im Netz! I
7 August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk 1050 MW 7 I
8 August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk 0 MW MW 8 I
9 August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk 9 I
10 August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk 3240 MW 10 I
11 EEG-Einspeiseanfragen größer 1 MW, Verlauf seit HJ 2014 Anfragen gesamt Stück Angefragte Leistung gesamt MW durchschn. Leistung, bereinigt MW 7,2 9,4 14,4 8,4 Wind MW durchschn. Leistung Wind MW 12,3 15,4 18,2 11,0 Sonstige MW durchschn. Leistung Sonstige MW 2,6 2,0 1,9 3,4 11 I
12 EEG-Einspeiseanfragen größer 1 MW, Verlauf seit HJ 2014 Anfragen gesamt Stück Angefragte Leistung gesamt MW Monatlich müssten sich ca. 40 MW Leistung (PV) in den Niederspannungsnetzen überlagern!! durchschn. Leistung, bereinigt MW 7,2 9,4 14,4 8,4 Wind MW durchschn. Leistung Wind MW 12,3 15,4 18,2 11,0 Sonstige MW durchschn. Leistung Sonstige MW 2,6 2,0 1,9 3,4 12 I
13 Grafik: Arosa Energie; Planung Rückspeisefall für 110-kV-Netze Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kv) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW??? Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.b. Ulm Bodensee Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW Ca. 5 GW Wind und andere Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kv) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kv) Ca. 9 GW PV-Einspeisung Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW 13 I
14 Grafik: Arosa Energie; Planung Rückspeisefall für 110-kV-Netze Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kv) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW??? Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.b. Ulm Bodensee Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW Ca. 5 GW Wind und andere Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kv) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kv) Ca. 9 GW PV-Einspeisung Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW 14 I
15 Konfliktfelder und Unsicherheiten Realisierungszeiten Windprojekte und 110-kV- Leitungsprojekte Quelle: EnBW EEE Interner Planungs- und Genehmigungsprozess: - Technische Planung - Finanzplanung - Projektgenehmigung 2-3 Jahre 15 I
16 110-kV-Ausbauplan 2020 Erstellung Einspeiseprognose je Gemeinde Verifizierung durch EnBW-Verteilnetzstudie Annahme Höhe und Verteilung des PV- und Windkraftanlagenzubaus Zuordnung der Gemeinden zu Hochspannungsumspannwerken Korrelation mit Schwachlastfall Ableitung Rückspeisefall als neuer Planungsfall des 110-kV- Netzes Erarbeitung Lösungskonzept => 110-kV-Ausbauplan 2020 Unsicher! 16 I
17 110-kV-Ausbauplan 2020 Planungsstände 2013 und 2014 Planungsstand 2013 Planungsstand I
18 110-kV-Ausbauplan 2020 Planungsstände 2013 und 2014 Planungsstand 2013 Planungsstand 2014 Neue Verteilung nach EnBW Verteilnetzstudie (VNS) zzgl. regionaler Anpassungen Wind Gleichzeitigkeiten PV nach VNS angepasst Erkenntnisse aus internen Vorprojekten Netzplanerischer Ansatz überarbeitet 18 I
19 110-kV-Ausbauplan Verstärkung von Bestandstrassen Auch Leitungsverstärkungen auf Bestandstrassen haben Akzeptanzprobleme! 19 I
20 Netzentwicklung Energiewende Systemdienstleistungen durch den Verteilnetzbetreiber! 20 I
21 Ausbaubedarf Mittel- und Niederspannung EnBW-Verteilnetzstudie, Netzgebietsklassen Kriterien für: Ländlich Halbstädtisch Städtisch 21 I
22 Verteilung EEG Prognose: PV Bestand (Szenario A) EnBW Verteilnetzstudie 22 I
23 Verteilung EEG Prognose: PV Potential (Szenario B) EnBW Verteilnetzstudie 23 I
24 Verteilung EEG Prognose: Wind (Szenario A+B) EnBW Verteilnetzstudie 24 I
25 Investitionen [Mrd. Euro] EnBW Verteilnetzstudie Teil B, Optimierung Zusammenfassung Zeitraum vom 2012 bis ,0 HS-Ebene MS-Ebene NS-Ebene 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0 0,46 0,79 0,62 0,30 0,69 0,52 0,31 0,76 0,62 0,15 0,66 0,52 0,28 0,76 0,62 0,12 0,66 0,52 0,31 0,74 0,62 0,15 0,70 0,52 0,23 0,61 0,62 0,10 0,49 0,52 0,15 0,52 0,08 0,41 0,30 0,29 A B A B A B A B A B A B Basis- Szenario kein 2%-, 3%-Krit. rons MS-Regler EN (+10/-15%) DEA- Abregelung Notwendige Investitionen der Varianten zur Netzverstärkung im Zeitraum vom 2012 bis 2030 nach Spannungsebenen Die Aufgabe der 2%- und 3%-Kriterien ist Voraussetzung zur Hebung der weiteren Potentiale (rons, MS-Spannungsregler, erweitertes Spannungsband nach DIN EN 50160). Die Potentiale sind nicht unabhängig und können nicht additiv gesehen werden. Die Kriterien werden zur pauschalierten Anschlussbewertung für EEG-Einspeiser herangezogen. Dies ist erforderlich, wenn man kein vollständiges Netzmodell der MSund NS-Ebene vorliegen hat. 25 I
26 Übersicht VNS 2020 Teil A Teil B 26 I
27 Aufteilung der Optimierungsmöglichkeiten VNS (mit Zeitreihen) 27 I
28 Netzentwicklung Energiewende Einstieg ins intelligente Netz davon bei Netze BW 28 I
29 Netzentwicklung Energiewende Einstieg ins intelligente Netz, Ziele Realisierung Einspeisemanagement Systemstabilität Nutzung von Flexibilitäten Systemoptimierung und vorausschauende Netzplanung Gesamtwirtschaftliche Optimierung 29 I
30 Ausblick August 2020 Baden-Württemberg 30 I
31 Ausblick August 2020 Deutschland 2012: ca MW 2020: ca MW 2012: ca MW 2020: ca MW 31 I
32 EEG-Ausbau in Baden-Württemberg Nicht nur bei Netze BW Budgetbedarf für EEG-Netzausbau: ca. 120 Mio. ca. 500 Mio. nach VNS??? 32 I Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH
33 Ein Unternehmen der EnBW 33 I
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