Energie-Insel. Ideen für Offshore-Windenergie nach September 2017 Paul-Georg Garmer I Senior Manager

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1 Energie-Insel Ideen für Offshore-Windenergie nach September 2017 Paul-Georg Garmer I Senior Manager

2 TenneT der Offshore TSO Deutschland 13 Netzanschlsssysteme für Offshore- Windparks davon 10 Gleichstromanbindungen und 3 Drehstromanbindungen derzeit MW (Megawatt) MW ab 2019 / MW ab 2025 NordLink ab 2020: MW Niederlande 5 Drehstromanbindungen für Offshore- Windparks mit 3500MW bis 2023 weiterer Ausbau Offshore in Planung NorNed seit 2008: 700 MW BritNed seit 2010: MW COBRAcable ab 2019: 700 MW TenneT erwartet, bis 2025 Offshore-Anschlusskapazitäten in Höhe von MW davon MW für Offshore-Windenergie und MW für Interkonnektoren realisiert zu haben. 10. Juni 2016 Future North Sea Infrastructure

3 Offshore Windenergie Die Summe der Energie 2016 entspricht etwa dem jährlichen Strombedarf der Deutschen Bahn (10 TWh) Energie-Insel 3

4 Status Netzanbindungen D In Betrieb Projekt Kapazität (MW) Inbetriebnahme alpha ventus BorWin BorWin DolWin DolWin HelWin HelWin Riffgat SylWin In Bau / beauftragt BorWin DolWin Nordergründe DolWin Ʃ gebaut / beauftragt Bis 2025 zu errichten DolWin5, BorWin5 und SylWin2* Annahme Übertragungsleistung SylWin2: 536 MW Stand September Energie-Insel 4

5 Status Netzanbindungen NL Projekt In Bau / beauftragt Kapazität (MW) Inbetriebnahme Borssele Alpha Borssele Beta Ʃ gebaut / beauftragt Bis 2023 zu errichten Hollandse Kust Zuid Alpha, Hollandse Kust Zuid Beta, Hollandse Kust Noord Energie-Insel 5

6 Schematischer Vergleich D-NL Energie-Insel 6

7 Offshore Interkonnektoren Verbindung der Nordsee-Anrainerstaaten Förderung der Marktintegration und des Wettbewerbs Erhöhung der Versorgungssicherheit und des Austauschs Erneuerbarer Energien Gesamtwirtschaftliche Vorteile durch Ausgleich der Märkte Energie-Insel 7

8 Was bringt die Zukunft? November

9 Die europäische Energiewende UN-Klimakonferenz Paris 2015: Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 C im Vergleich zu vorindustriellen Zeitalter Verstärkte Anstrengung die Erwärmung sogar möglichst auf unter 1,5 C zu begrenzen Production EU Ziele: 2030: 40% CO 2 -Reduktion bezogen auf Niveau von : 80-95% CO 2 -Reduktion Vollständiger Verzicht auf fossile Brennstoffe im Energiesektor SunPV Wind Deutschland 2050: 80% Erneuerbare 80% CO 2 -Reduktion Niederlande 2050: Umsetzung der UN-Ziele Energie-Insel 9

10 PV: Baustein zur Zielerreichung Energie-Insel Source: renewableenergyhub.co.uk 10

11 Sonne benötigt Wind Komplementäre Quellen im Jahresverlauf Optimales PV / Wind Verhältnis für Europa = 1 : 2 * *Dominik Heide et al. Renewable Energy 35: Seasonal optimal mix of wind and solar power in a future, highly renewable Europe Energie-Insel

12 Herausforderungen für den Windenergieausbau Windenergieflächen Onshore größtenteils bereits genutzt, moderate Kapazitätssteigerung durch Repowering möglich Windenergieflächen Nearshore begrenzt und langfristig nicht ausreichend Windenergie far shore: Errichtung Wartung und Instandhaltung aufwändig und kostenintensiv Netzanschluss Wie können die Kosten auf oder unter Nearshore-Niveau gesenkt werden? Wie können nachhaltige Lösungen aussehen? Wie sollte international kooperiert werden? Energie-Insel 12

13 Optimierte Auslastung Die Kombination von Offshore-Netzanschlüssen und Interkonnektoren führt zu optimierter Auslastung der Infrastruktur. Country A ~50% ~50% Country B 100% Country A ~100% ~100% Country B Energie-Insel 13

14 Windenergie-Verteilkreuz als mögliche Lösung? Realistische und bezahlbare Windenergieerzeugung durch internationale Zusammenarbeit auf der Doggerbank Größenordnung Bis zu 100 GW Offshore-Wind- Potenzial: erneuerbare Energie für rund 135 Millionen Verbraucher in Europa im Jahr 2050 Drehkreuz-Insel Durch den Anschluss der Interkonnektoren an die Insel kann eine Verteilfunktion entstehen, die die optimale Energieübertragung und eine weitere Integration des europäischen Markts unterstützt Energie-Insel 14

15 Standort eines Verteilkreuzes Wassertiefe Wassertiefe hat einen signifikanten Einfluss auf die Errichtungskosten. Je flacher das Wasser, desto günstiger die Installationsbedingungen. Windangebot Das Windangebot steigt mit zunehmender Distanz von der Küste und kann somit Kosten für längere Netzanbindung kompensieren. Zentrale Lage Für eine koordinierte europäische Lösung ist eine zentrale Lage eines Verteilkreuzes von entscheidender Bedeutung Energie-Insel 15

16 Doggerbank Energie-Insel 16

17 Modulare Insel in Zahlen bis zu 3 Inseln: jeweils 6 km 2, 200 Mio. m 3 Sand Inseln bieten Platz für Konverterstationen, Lagerung von Ausrüstung und strategischen Ersatzteilen sowie als Basis für Servicepersonal Verbindung zu bestehender Gasinfrastruktur denkbar Kapazität etwa 30 GW Windenergie je Insel 15 Konverterstationen (jeweils 2 GW) je Insel Insgesamt: GW, WEA (10 MW) Dogger Bank: 11,400 km 2 Hartsubstrat: 4.4 km 2 (0.02% der Doggerbankfläche) June North Sea Wind Power Hub

18 Mittelfristige Entwicklung Netzanschlusskonzept für das Gebiet Offshore IJmuiden Ver und weitere ausgewiesene Gebiete in den Niederlanden. Untersucht wird: Technologie (AC, DC) Kombination mit Interkonnektor nach England Integration vorhandener Öl- und Gasinfrastruktur Speicherung / Umwandlung (Power to Gas) künstliche Insel als Hub Transportkapazität des Onshorenetzes Realisierungszeitraum: Energie-Insel 18

19 Nächste Schritte Erweiterung des Konsortiums mit Energienet um weitere internationale Partner Beauftragung weiterer Detailstudien Gründung einer europäischen Gesellschaft Abstimmung mit Anrainerstaaten und der Europäischen Kommission Entwicklung von Geschäftsmodellen mit den relavanten Stakeholdern Energie-Insel 19

20 Back-Up Back-Up Energie-Insel 20

21 Mittelfristig in NL IJmuiden Ver allows for economies of scale Considering state-of-the-art HV technology Market consultation on island solutions - High quality feedback from market parties - Technical design and construction - Budget and planning IJmuiden Ver Also regulatory and ecological aspects Now in the process of comparing for IJmuiden Ver - Platform-solutions (HVAC/HVDC) - Island-based hub-&-spoke solutions June North Sea Wind Power Hub

22 Windconnector Combining infrastructure for wind area IJmuiden Ver with interconnection towards UK: Assess economical feasibility and business case Define regulatory challenges June North Sea Wind Power Hub

23 Power to gas Umwandlung von Strom zu Gas an der Quelle Nutzung von Windenergie vor Ort reduziert Übertragungsverluste und erhöht Netzkapazität für flexible Nutzung Transport von Gas über lange Distanzen ist könstiger als von elektrischer Energie Mögliche Synergien mit vorhandener Gas- Infrastruktur in der Nordsee Die Umwandlung von elektrischer Energie zu Wasserstoff durch Elektrolyse steht voraussichtlich ab 2030 als marktreife Technologie zur Verfügung Energie-Insel 23

24 Offshore Netzanbindungen Konverterstationen auf See Heavy-Lift BorWin alpha DolWin alpha HelWin beta selbstschwimmend BorWin beta HelWin alpha float-over SylWin alpha DolWin gamma Schwerkraftgründung DolWin beta Energie-Insel 24

25 Offshore Netzanbindungen Seekabelverlegung Nearshore mit stehendem Spülschwert

26 Offshore Netzanbindungen Horizontalbohrungen zur Querung von Deichen und Dünen

27 Offshore Netzanbindungen Konverterstationen an Land

28 Offshore Netzanbindungen Seekabelverlegung Simultaneous Lay Post Lay Burial

29 Offshore Netzanbindungen Seekabelverlegung im Wattenmeer Reduzierung des Störungsumfangs am Beispiel Norderney Unterwasser-Fräse Vibrationspflug Vibrationsschwert alpha ventus Tage 134,5 ha BorWin Tage 14,8 ha BorWin Tage 7,0 ha DolWin Tage 6,0 ha Energie-Insel Quelle: ecoplan

30 Offshore Netzanbindungen Landkabelverlegung Energie-Insel 30

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32 TenneT ist ein führender europäischer Übertragungsnetzbetreiber. Mit mehr als Kilometern Hoch- und Höchstspannungsleitungen bieten wir 41 Millionen Endverbrauchern in den Niederlanden und Deutschland rund um die Uhr eine zuverlässige und sichere Stromversorgung. TenneT ist einer der größten europäischen Investoren in nationale und grenzübergreifende Energieinfrastruktur an Land und auf See. Mit über Mitarbeitern fördern wir die Integration des nordwesteuropäischen Strommarktes und ermöglichen die Energiewende in Deutschland und Europa. Taking power further