Notwendiger Netzausbau in Deutschland
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- Alexandra Hummel
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1 Notwendiger Netzausbau in Deutschland m m m Grundlagen Dena- Verteilnetzstudie Zusammenfassung Univ.- Prof. Dr.- Ing. Albert Moser Berlin, 26. April 2013
2 GRUNDLAGEN 2
3 Grundlagen 3 Auslegung von Verteilungsnetzen m Thermische Belastung von BetriebsmiIeln w insbesondere HS- Leitungen und Transformatoren m Spannungsqualität (zulässiges Spannungsband U n ± 10% U n, bzw. 2%- /3%- Regel) w insbesondere ländliche MS- und NS- Leitungen m Versorgungszuverlässigkeit für Verbraucher w HS- Netze: (n- 1)- Kriterium ð Maschennetze w MS- Netze: Wiederversorgung erst nach fernbedienten/händischen Schaltmaßnahmen ð Ring- /Strangnetze w NS- Netze: Wiederversorgung erst nach Reparatur bzw. durch Notstromaggregat ð Strahlennetze m Belastung/Verhalten im Kurzschlussfall
4 Grundlagen 4 Netzstrukturen von Verteilernetzen Ringnetz Strangnetz Strahlnetz Transformator 110 / 20 (10) kv Ortsnetzstation 20 (10) / 0,4 kv Abnehmer offener (geschlossener) Leistungsschalter offene Trennstelle
5 Grundlagen 5 Einfluss auf notwendigen Netzausbau m innova^ve Spannungsregelungsstrategien (MS/NS) w regelbarer Ortsnetztransformator w Spannungsregler im Netz w koordinierte Spannungsregelung der Transformatoren w Blindleistungsregelung und erweiterte Blindleistungsbereitstellung dezentraler Erzeugungsanlagen m innova^ve Leiter/Leiterbetrieb (HS) w Freileitungsmonitoring w HTLS- Seile m Engpassmanagement im Verteilungsnetz w Erzeugungsmanagement w Speichermanagement w Lastmanagement m Planungsgrundsätze für Netzanbindung von dezentralen Erzeugern w 2%- /3%- Regel w (n- 0)/(n- 1)- Prinzip neue Netz- technologien
6 DENA- VERTEILNETZSTUDIE 6
7 Dena- Verteilnetzstudie 7 Dena- Verteilnetzstudie
8 Dena- Verteilnetzstudie 8 Methodisches Vorgehen
9 Dena- Verteilnetzstudie 9 Szenarien m Netzentwicklungsplan 2012, Szenario B m Bundesländerszenario
10 Dena- Verteilnetzstudie 10 Regionalisierung EE- pro rata nach Szenario C, NEP 2012 EE- WEA: pro rata PVA: pro rata A Landwirtschaft A Gebäude und Freiflä
11 11 Dena- Verteilnetzstudie Clusteranalyse m Strukturklassen nach EWD m Clusteranalye je Strukturklasse ð Netzgebietsklasse (NGK) Quelle: dena
12 Dena- Verteilnetzstudie 12 Netzberechnungen - Netzplanungsgrundsätze MS/NS m Technische Kriterien w BetriebsmiIelüberlastung w 2%- /3%- Spannungskriterium w Zulässiges Spannungsband U n ± 10% U n (± 4% für NS, ± 2% für MS/NS, ± 4% für MS) m auslegungsrelevante Fälle w Starklasiall: 100% Last, 0% EE- Einspeisung w Rückspeisefall: 10% - 15% Last, 85% - 100% EE- Einspeisung m Netzausbaumaßnahmen w par^elle Parallelleitung w zusätzliche Ortsnetzsta^on/Umspannwerk w zusätzlicher Netzring (nur MS) m StandardbetriebsmiIeltypen
13 Dena- Verteilnetzstudie 13 Netzberechnungen - Netzplanungsgrundsätze HS m Technische Kriterien: (n- 1)- Kriterium w (n- 1)- Kriterium m auslegungsrelevante Fälle w Starklasiall: 100% Last, 0% EE- Einspeisung w Rückspeisefall: 35% Last, 80% - 100% EE- Einspeisung m Netzausbaumaßnahmen w Planungsprozess m StandardbetriebsmiIeltypen
14 Dena- Verteilnetzstudie 14 Notwendiger Netzausbaubedarf - InvesLLonen
15 Dena- Verteilnetzstudie 15 Notwendiger Netzausbaubedarf bis InvesLLonen
16 Dena- Verteilnetzstudie 16 Notwendiger Netzausbaubedarf bis InvesLLonen Szenario NEP 2012 B Bundesländerszenario
17 Dena- Verteilnetzstudie 17 Notwendiger Netzausbaubedarf - Leitungen
18 Dena- Verteilnetzstudie 18 Notwendiger Netzausbaubedarf - Transformatoren MS/NS [MVA] HS/MS [MVA] 380 kv- Sta^on
19 Dena- Verteilnetzstudie 19 Notwendiger Netzausbaubedarf neue Netztechnologien
20 Dena- Verteilnetzstudie 20 Notwendiger Netzausbaubedarf Anpassung technischer Richtlinien Niederspannung MiIelspannung * *Fall 2: Verzicht auf 2%- bzw. 3%- Regel, (ca. 85% - 95% des Poten^als) geschicktere Aumeilung des Spannungsbandes auf Netzebenen MS und NS, (ca. 5% - 15% des Poten^als)
21 Dena- Verteilnetzstudie 21 Notwendiger Netzausbaubedarf Abregelung von DEA Niederspannung MiIelspannung Hochspannung * *Abregelung von DEA: PVA = max. 70%, WEA = max. 80%
22 Dena- Verteilnetzstudie 22 Notwendiger Netzausbaubedarf vorausschauende Netzplanung Niederspannung MiIelspannung Hochspannung
23 Dena- Verteilnetzstudie 23 Notwendiger Netzausbaubedarf Demand Side Management * * Niederspannung MiIelspannung * * *
24 Dena- Verteilnetzstudie 24 Notwendiger Netzausbaubedarf MS/NS Speicher * * Niederspannung MiIelspannung * * * NS: Speicherleistung = Senkung der MiIagsspitze um 35% möglich MS: Speicherleistung = 20% der WEA- Leistung * 2020: 20% aller DEA mit Speicher 2030: 50% aller DEA mit Speicher
25 Dena- Verteilnetzstudie 25 Notwendiger Netzausbaubedarf HS Speicher Hochspannung * * NS: Speicherleistung = Senkung der MiIagsspitze um 35% möglich MS: Speicherleistung = 20% der WEA- Leistung HS: Speicherleistung = 20% der WEA- Leistung * 2020: 20% aller DEA mit Speicher 2030: 50% aller DEA mit Speicher
26 Dena- Verteilnetzstudie 26 Notwendiger Netzausbaubedarf LastredukLon Niederspannung MiIelspannung Hochspannung * * 10% bis 2020; 15% bis 2030
27 Dena- Verteilnetzstudie 27 Notwendiger Netzausbaubedarf bis 2030 SensiLvitätsanalyse NS
28 Dena- Verteilnetzstudie 28 Notwendiger Netzausbaubedarf bis 2030 SensiLvitätsanalyse MS
29 Dena- Verteilnetzstudie 29 Notwendiger Netzausbaubedarf bis 2030 SensiLvitätsanalyse HS
30 Dena- Verteilnetzstudie 30 Notwendiger Netzausbaubedarf bis SensiLvitätsanalyse
31 ZUSAMMENFASSUNG 31
32 Zusammenfassung 32 Zusammenfassung m Hoher Netzausbaubedarf in Verteilungsnetzen, gleiche Größenordnung wie für Übertragungsnetz m Schwerpunkt der Inves^^onen für Hochspannungsnetze w 60% der Gesamtkosten w Nennenswerte Verkabelung ð Netzstruktur, Sternpunktbehandlung? m starke regionale Unterschiede der Inves^^onen und Belastungen w /EW (Szenario NEP 2012 B)/ /EW (Bundesländerszenario) m Innova^ve Netztechnologien können Netzausbedarf nennenswert reduzieren. m Anpassung der techn. Richtlinien, EE- Abregelung und vorausschauender Netzausbau sind ebenfalls sinnvoll zur Reduzierung des Netzausbaubedarfs. m Demand Side Management und Speicher müssen auch zum Engpassmanagement genutzt werden, sonst ergibt sich ein erhöhter Netzausbaubedarf. m Effizienz erhöht Netzausbaubedarf! è Anpassung des regulatorischen Rahmens
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