Benötigte Infrastrukturen, Netzausbau und Netzstabilität. Marc Emery, Senior Spezialist Netzentwicklung Zürich, 5. Juni 2014

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1 Benötigte Infrastrukturen, Netzausbau und Netzstabilität Marc Emery, Senior Spezialist Netzentwicklung Zürich, 5. Juni 2014

2 Agenda 1. Einführung 2. Aktuelle Situation 3. Netzentwicklung 2

3 Agenda 1. Einführung 2. Aktuelle Situation 3. Netzentwicklung 3

4 Swissgrid Von der Koordinationsstelle zur Netzeigentümerin 2000: 2005: 2009: 2013: Koordinationsstelle für den Betrieb des Schweizer Übertragungsnetzes Gründung der nationalen Netzgesellschaft Swissgrid Verantwortung für den Betrieb des gesamten Schweizer Übertragungsnetzes Eigentümerin des Netzes Verantwortung für Unterhalt, Erneuerung und Ausbau 4

5 380 / 220kV Abgrenzung Übertragungsnetz/Verteilnetz Netzebene 1 Übertragungsnetz 380/220kV 400 MW 1500 MW 3 Überregionale Verteilnetze 36kV 150kV 40 MW 200 MW 5 Regionale Verteilnetze 1kV 36kV 1 MW 40 MW 7 Lokale Verteilnetze bis 1kV 20 kw (Haushalt) = 1kW 1000 kw = 1MW Schweiz Ausland 5

6 Störung vom am 150/11 kv-trafo im UW Aubrugg 150kV 220kV 11kV 6

7 Das kontinentaleuropäische Netz 1956 und

8 Agenda 1. Einführung 2. Aktuelle Situation 3. Netzentwicklung 8

9 Begriffserklärung zum grenzüberschreitenden Stromaustausch D 1600 F CH A NTC relevanter Engpass Installierte Kapazität: Net Transfer Capacity NTC: Fahrplan: physikalischer Fluss: ADF CH : MW ADF CH : 5000 MW ADF CH : 5000 MW ADF CH : 5000 MW 9

10 NTC zur Steuerung der Schweizer Grosswetterlage Transit durch CH DE NTC IT-Nordgrenze steuert Transit durch CH FR CH AT CH Import NTC CH Dach steuert CH Import IT SI + sicherer CH Netzbetrieb! Produktion Verbrauch Engpass 10

11 Aktuelle Netzsituation Beheben kritischer Engpässe: Importsituation Kleine CH-Produktion und hoher Nord-Süd-Transit mit Engpässen im Mittelland Massnahme NTC-Einschränkung 11

12 Aktuelle Netzsituation Beheben kritischer Engpässe: Exportsituation Hohe CH-Produktion mit Engpässen im Alpenraum Massnahme Kraftwerkseinschränkung 12

13 CH-Dach: NTC, Programme, Flüsse, n-1-belastung (NTC-relevante Transformatoren)

14 CH-Dach: NTC, Programme, Flüsse, n-1-belastung (NTC-relevante Transformatoren)

15 Aktuelle Netzsituation Engpässe im Schweizer Übertragungsnetz 2012 trotz Anwendung der betrieblichen Massnahmen (KW und NTC) 15

16 Agenda 1. Einführung 2. Aktuelle Situation 3. Netzentwicklung 16

17 Ziel der Netzentwicklung Haupttreiber sind die Eliminierung bestehender Engpässe, die Integration der geplanten PSKW, sowie die Auswirkungen des geplanten KKW-Wegfalls im Rahmen der politischen Energiestrategie. Dies unter Berücksichtigung der Entwicklungen Netzstruktur, Produktion und Verbrauch im Verteilnetz und im Ausland. Nebst der klassischen Netzplanung werden neue Tools, Methoden und Technologien berücksichtigt. In der Planung wurde das n-1-kriterium (Stromkreise) gemäss ENTSO-E (EPS und Policy 3) angewendet. Für den Anschluss von Ballungsräumen wurde das n-1-kriterium auch auf Doppelleitungen und Sammelschienen ausgeweitet, sowie das Verteilnetz mitberücksichtigt. 17

18 Erhöhte Netzbelastung durch potentiellen Kraftwerkseinsatz 380 kv 220 kv Neubau oder Ausbau Wasserkraft Gösgen Leibstadt Beznau Linth-Limmern Mühleberg Veytaux+ Nant de Drance Rhodix/ Grande Dixence KWO+ Verzasca+ Lago Bianco Stillgelegte KKW: Beznau Mühleberg 18

19 Methode der Netzentwicklung Marktsimulationen Abstimmung mit VNB/KWB/SBB Ansatz «Grüne Wiese» Planung Zielnetz Kommunikation / Stakeholder Politische Vorgaben (BR, BFE, etc.) Netzentwicklung ENTSO-E / E-HW50 19

20 Dualer Ansatz Alternativer Zubau jeweils eines Projektes ohne weitere Ausbauten Alternativer Rückbau jeweils eines Projektes aus dem Netz bei Vollausbau Wirkung der Ausbauvorhaben auf Schwachstellen können quantifiziert und klassifiziert werden («Monopolprojekte» oder Voraussetzung zur Entfaltung weiterer Ausbauvorhaben) Ausbauvorhaben können regional unterteilt werden Aufeinander aufbauende Sequenzen von Ausbauvorhaben werden erkannt Mögliche Doppelspurigkeiten werden erkannt Ausbauvorhaben können nach den Ausbaukriterien priorisiert werden 20

21 Dualer Ansatz am Beispiel Chamoson - Bickigen Situation heute: Engpässe im Wallis bei hoher CH- Produktion Produktion neuer KW erschwert Umspannung der Gemmileitung auf 380 kv aufgrund fehlender Leitungen im Wallis nicht möglich Neue geplante KW-Leistung: KW Nant de Drance (im Bau) 900 MW GuD Chavalon (geplant) 800 MW 21

22 Zubau am Beispiel Chamoson - Bickigen Betrachtetes Element Transformator Chamoson 380/220 kv Zubau Pr. 3 Zubau Pr. 3 & 5 3 Grundfall (n-1) Belastung: 202% Zubau Projekt 3 (n-1) Belastung: 202% 5 Zubau Projekt 5 (n-1) Belastung: 202% Zubau Pr. 5 Zubau Projekte 3 und 5 (n-1) Belastung: 100% 22

23 Rückbau am Beispiel Chamoson - Bickigen Betrachtetes Element Transformator Chamoson 380/220 kv 3 Basisfall Vollausbau (n-1) Belastung: 125% Rückbau Projekt 3 (n-1) Belastung: 128% 5 Rückbau Projekt 5 (n-1) Belastung: 447% Rückbau Projekte 3 und 5 (n-1) Belastung: 447% 23

24 Abklärung von Doppelspurigkeiten 1/2 36 Untersuchung, ob mehrere Projekte die gleiche Wirkung erzielen Beispiel: Bickigen Chippis Chamoson und Bassecourt Mühleberg- Mathod - Romanel 5 24

25 Abklärung von Doppelspurigkeiten 2/ Bickigen Chippis Chamoson (n-1) Belastungen Transformator Chamoson 202 % 100 % Chamoson Mühleberg 220kV 62% 45 % Génissiat (F) Verbois (2x) 148% 131% Bassecourt Mühleberg - Romanel (n-1) Belastungen Transformator Chamoson 202 % 202 % Chamoson Mühleberg 220kV 62% 53 % Génissiat (F) Verbois (2x) 148% 113 % Beide Projekte (n-1) Belastungen Transformator Chamoson 202 % 73 % Chamoson Mühleberg 220kV 62% 26 % Génissiat (F) Verbois (2x) 148% 107% 25

26 ENTSO-E Kosten-Nutzen Betrachtung Computation Presentation 26

27 Anzahl Stunden Anzahl Stunden Kosten - Nutzen Betrachtung: Beispiel Zielnetz (Beispiel) Zielnetz (ohne Gommerleitung) SBITSC2ASMOERE2A1 SBITSC2ASMOERE2A % 0-20% 20-40% 40-60% % % % % % % % >200% % GTC Bestimmung (NTC-, KW-Einschränkung, SoS) 2. Bestimmung Netzverluste 3. Volkswirtschaftlicher Nutzen, CO2 und EE-Integration 4. Betriebliche Aspekte, Robustheit, Flexibilität % 20-40% 40-60% 60-80% % % % % % % >200%

28 Konsequenzen ohne Netzausbau Die Netzsicherheit wird trotzdem eingehalten, aber: Der Kraftwerkseinsatz (Produktion und Pumpbetrieb) in der Schweiz muss eingeschränkt werden Der Stromhandel mit dem Ausland muss eingeschränkt werden (NTC) Neue Kraftwerke können nicht angeschlossen werden oder können sich nicht voll entfalten 28

29 Organisation Netzentwicklung Zielnetz 29