Windenergieboom in Deutschland - Konsequenzen für die Stromnetze

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1 Windenergieboom in Deutschland - Konsequenzen für die Stromnetze Dipl.-Ing. M. Fuchs und Dipl.-Wirtsch.-Ing. M. Boxberger E.ON Netz GmbH, Bayreuth AK Energie der DPG , Bad Honnef

2 Gliederung (1) Profil des E.ON-Übertragungsnetzes (2) Stand des Windkraft-Ausbaus (3) Verantwortlichkeiten beim Windkraft-Ausbau (4) Windausbau und Netzkapazitäten (5) Windausbau und Regelenergie (6) Netzkosten (7) Fazit Seite 2

3 E.ON-Übertragungsnetz von Flensburg bis Garmisch.Partenkirchen Kennzahlen E.ON Netz 2002 Kunden 230 Netzkunden 1, 200 Händler Gebiet km 2 Leitungslänge (380/220/110 kv) km Jahreshöchstlast Jahrestransportleistung MW GWh Unternehmensleitung Regionalzentrum Mitarbeiter Netzzentrum, Stützpunkt Hauptschaltleitung 1 z. B. ReVU, KoVU, Großindustrie 2 einschließlich Netzverluste Seite 3

4 Die Dimension: Deutschland führend bei Windenergienutzung Nordamerika Installierte Windleistung: MW Europa MW Deutschland MW Niedersachsen, Schleswig-Holstein: MW Stand: Seite 4

5 Aufgaben als Netzbetreiber Übertragungsnetzbetreiber Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) sicherer, preisgünstiger und umweltverträglicher Betrieb des Versorgungsnetzes Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Stromerzeugung aus RE: Anschluß Vorrangige Aufnahme von Strom Mindestvergütung Verbrauch bestimmt Erzeugung Einspeisung bestimmt Erzeugung RE Regenerative Energien Seite 5

6 Vom Wind bis in die Steckdose: klare Aufgabenteilung Nordsee Meer Onshore Offshore P t Anlagentechnik + Land-/Netzanbindung Transport + Ausregeln + Windparkentwickler Übertragungsnetzbetreiber z.b. E.ON Netz Förderung abwickeln Seite 6

7 Vom Kraftwerk in die Steckdose - der Weg des Stroms Kraftwerk Stromverbund 380/220 kv 110 kv Großindustrie Umspannung * 20 kv Industrie/Gewerbe Büro- u. Warenhäuser 380/220 V Windpark Aufgaben E.ON Netz Kleinbetriebe Landwirtschaft Wohnhäuser * in Bayern betreibt ENE die Umspannung 110/20kV Seite 7

8 Windbedingte Netzengpässe in E.ON-Netz-Regelzone Bis 2006/2008: Schleswig-Holstein: 110 km neue HS-Leitungen, Kosten ca. 70 Mio. E.ON Netz Niedersachsen: 180 km neue HöS- u. HS-Leitungen, Kosten ca. 120 Mio. RWE Transportnetz Strom Deutschlandweit bis zu km windbedingter neuer Hoch- und Höchstspannungsleitungen bis 2016 erforderlich (IAEW, 2003) Seite 8

9 Offshore-Wind wird ohne Netzausbau Transitkapazitäten reduzieren Windstrom offshore DK Polit. Ziel: MW bis Transit-Kapazitäten derzeit XXXX XXXX 2010 geschätzt, bei Starkwind NL D Seite 9

10 Übergangskonzept Erzeugungsmanagement Problem: Netzanschlußbegehren bei unzureichenden Netzkapazitäten Anschlußpflicht gemäß EEG Versorgungssicherheit Ziel: Weiterer Windkraftzubau, ohne unzulässige Netzüberlastungen Lösungsansatz: Netzanschlußzusagen unter Bedingung, am Erzeugungsmanagement teilzunehmen - d. h. zeitweilige Einspeisebeschränkungen für Windpark, so lange, bis Netzengpässe durch Ausbau behoben sind Einsatz: In Schleswig-Holstein in Einführung, in Niedersachen in Planung Seite 10

11 Kapazitätsanstieg durch Re-Powering und Offshore Quelle: BMU 7/2003 Seite 11

12 Windstrom-Anteil 2002: Schwankend von 1 bis 35 Prozent Momentaufnahmen von max. Windleistung und zeitgleichem Verbrauch bei E.ON Anteil Wind % Quelle: ENE-NFH/Le Tag des Jahres Seite 12

13 Kaum Beitrag der Windkraft während Hitzeperiode installierte Windkraft-Leistung 4000 Leistung [MW] Windstromeinspeisung 0 Mo Di Mi Do Fr Sa So maximale Netzlast in diesem Zeitraum: ca MW Seite 13

14 Bsp.: Woche mit starkem Wind Schwankungen der Windstromproduktion deutlich erkennbar Leistung [MW] MW Mo Di Mi Do Fr Sa So Seite 14

15 Jahresdauerlinie der Windeinspeisung 2002 (P inst 5.000MW) Leistung MW Durchschnittsleistung 904,6 MW Anzahl 1/4 Stunden Seite 15

16 Wind bleibt aus positive Regelleistung notwendig Prognose MW Leistung [MW] tatsächliche Einspeisung 0 00:00 h 03:00 h 06:00 h 09:00 h 12:00 h 15:00 h 18:00 h 21:00 h 00:00 h Dienstag, 1. Juli 2003 Seite 16

17 Wind bläst länger als prognostiziert negative RL nötig ( Kraftwerke müssen gedrosselt/abgeschaltet werden tatsächliche Einspeisung MW Leistung [MW] Prognose :00 h 03:00 h 06:00 h 09:00 h 12:00 h 15:00 h 18:00 h 21:00 h 00:00 h Samstag, 3. Mai 2003 Seite 17

18 Windkraftboom in D Zubauentwicklung und Vergütung P inst [MW] TOP 2 Offshore Onshore Einspeisevergütung * : 2,2 Mrd : ca. 26 Mrd. ** 2010** * Stand lt. DEWI ** Prognose ENE/VDN Seite 18

19 Windfolgekosten ungleich verteilt Beispiel E.ON-Regelzone Welche Kosten Wie hoch 2003 Wer zahlt Wie hoch 2010 Einspeisevergütung (Wind)* 580 Mio. Alle Kunden > 1 Mrd. ** Nur Kunden Netzausbau (annuitätisch) 2 Mio. in Regelzone! ~ 40 Mio. Regelenergie 130 Mio. Nur Kunden in Regelzone! * nach Bundesausgleich verbleibend ** Deutschlandweit 2010: > 3.5 Mrd. Quellen: ENE, VDN, IAEW Seite 19

20 Fazit: Windintegration erfordert Weichenstellungen 1 Windkraftausbau heißt Netzausbau Genehmigungsverfahren für beides synchronisieren, denn sonst drohen stranded investments! 2 Netzausbau braucht verlässliche Planungsgrundlage Belastbares Ausbauszenarios Wind (Wann wieviel wo) muß entwickelt werden 3 Windfolgekosten bundesweite verteilen Kosten windbedingter Regel- und Reserveenergie bundesweit verteilen, sonst nehmen regionale Preisverzerrungen zu Seite 20