Strom- und Gasnetze Bayern Stand, Ausbau- & Investitionsbedarf. Dr.-Ing. Serafin von Roon Nürnberg, 9. Dezember 2013

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1 Strom- und Gasnetze Bayern Stand, Ausbau- & Investitionsbedarf Dr.-Ing. Serafin von Roon Nürnberg, 9. Dezember

2 Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v. Unabhängige Forschung im Bereich der Energiewirtschaft seit über 60 Jahren Ziel der nachuniversitären Weiterbildung der Absolventen Enge Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München Breite Fachkompetenz in allen Bereichen der Energiewirtschaft 2001 Gründung der Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbh Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbh Energiekonzepte Energieeffizienzberatung Systemanalysen 2

3 Gliederung 1. Energiebedarf in Bayern 2. Energienetze in Bayern: Eine Bestandsaufnahme 3. Energietransport & -verteilung in der Praxis 4. Veränderungen durch die Energiewende 5. Ausbaubedarf der bayerischen Energienetze 3

4 Energiebedarf in Bayern Ausgangssituation: Bayerische Infrastruktur zählt zu den Besten Veränderungen durch Energiewende Energiebedarf bleibt konstant Energieintensive Unternehmen Positive Bevölkerungsentwicklung Aussagen für Deutschland nicht direkt übertragbar Abbildung: Struktur des Endenergieverbrauchs in Bayern Prognose für die Jahre 2012, 2020 und 2030, eigene Darstellung nach /BSW-06 12/, /IE-01 12/ 4

5 Energiebedarf in Bayern Charakteristischer Strom- Verbraucherlastgang einer Mai-Woche Wochentage Wochenende Mittags- und Abendspitzen Monatlicher Gasabsatz 2012 (eines VNB) Winter: Erhöhter Heizbedarf 5 Netze müssen auf maximale Last ausgelegt sein Abbildungen: Strom-Verbraucherlastgang einer Mai-Woche in Bayern (oben), /FFE-26 12/; Monatlicher Gasabsatzes 2012 eines VNB in Bayern (unten), /GNB-01 13/

6 Energienetze in Bayern: Bestandsaufnahme Strom Ebene Stromkreislänge HÖS 380/220 kv km HS 110 kv km MS 20/10 kv km NS 400/230 V km 6 Abbildung: Höchstspannungsnetz und Kraftwerke in Bayern, FfE

7 Energienetze in Bayern: Bestandsaufnahme Gas 7 Karte der Gasleitungen und Gasspeicher in Bayern, eigene Darstellung nach /VBEW-02 12/, /ENTSOG-01 11/

8 Energienetze in Bayern: Bestandsaufnahme Gas Abbildung: Historische Entwicklung des Gasanteils am Endenergieverbrauch (EEV) in Bayern, nach /BLSD-02 12/ Bayern Deutschland Druckbereiche Verteilnetz (2011) Verteilnetz (2012) Fernleitungen (2012) Niederdrucknetz ( 0,1 bar) km km 0 km Mitteldrucknetz (> 0,1-1 bar) km km 1 km Hochdrucknetz (> 1 bar) km km km Rohrnetzlänge gesamt km km km 8 Gasrohrnetzlängen nach Druckbereichen in Bayern und Deutschland, nach /BDEW-05 12/, /BNETZA-04 12/, /GNB-01 13/

9 Energietransport & Energieverteilung in der Praxis Erzeugung Beschaffung Import Vom Kunden frei wählbar Einkauf der Mengen bilateral oder an der EEX Transport Verteilung Versorgungssicherheit In Bayern: Verbrauch Privat Gewerbe Industrie 240 StromNB ÜNB VNB 110 GasNB FNB VNB 9

10 Energietransport & Energieverteilung in der Praxis - Strom Bereits heute zahlreich Regelungsmaßnahmen Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit 10

11 Energietransport & Energieverteilung in der Praxis - Gas Kontrolle von physikalischen Parametern Druck (je nach Druckniveau: < 0,1 ; 0,1 1 ; > 0,1 bar) Fließgeschwindigkeit (nicht über 10 m/s) Gas-Kapazitäten & Unterbrechbarkeit Prognose pro Jahr und Zuteilung Angaben immer zum vorgelagerten Netzbetreiber Zuteilung z.b. 90% gesichert und 10% unterbrechbar Engpassfälle (Beispiel Winter 2012) schützenswerte Kunden dürfen nicht betroffen sein Zunächst Abschaltung unterbrechbarer Kapazitäten 11 Abbildungen: Oben: Gasdruckregelanlage Hebertshausen der Stadtwerke München, Mitte: Live-Überwachung der Kraftwerke und der Netze bei den Stadtwerken München, /SWM-03 13/ Unten: Komponenten einer Erdgas-Verdichterstation, /GCA-01 11/

12 Veränderungen durch die Energiewende der politische Fahrplan Veränderung der Stromerzeugungsstruktur Abschaltung der KKW Massiver Ausbau erneuerbarer Energien Ziele der Landesregierung Abbildung: Zukünftige Entwicklung der installierten Leistung der Kernenergie in Bayern, eigene Darstellung nach /BFS-01 12/, /BNETZA-04 13/ und /VBEW-02 12/ 12 Abbildung: Aktuelle Erzeugung und Ausbauziele der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch nach dem bayerischen Energiekonzept, eigene Darstellung nach /BSW-06 12/ und /STMWIVT-03 12/

13 Veränderungen durch die Energiewende eine neue Dynamik Lastüberdeckung v.a. im Sommer mehr Erneuerbare als gebraucht werden Kurzfristiges hoch- und runterfahren konventioneller Erzeuger nötig Unzureichend Erneuerbare Energien im Winter Abbildung: Lastüberdeckung je einer Woche im Februar und Juli für Bayern, Szenario , /FFE-26 12/ 13 1 Es wird angenommen dass Stromverbrauch und Jahreshöchstlast bis 2023 konstant bleiben. Der Ausbau der erneuerbaren Energien entspricht dem DLR-Leitszenario, /DLR-01 12/.

14 Veränderungen durch die Energiewende notwendiger Nord-Süd Transport Beispiel Windkraft: 14 Abbildung: Windkraftanlagen in Deutschland Installierte Leistung 2012 in MW/km², /IWES-01 13/ (links), und Stromtransportmodell an einem windreichen Tag, Darstellung der Saldolast (positiv oder negativ) (rechts), eigene Berechnungen

15 15 Veränderungen durch die Energiewende Aufrechterhaltung der Versorgungsqualität

16 Das NOVA-Prinzip und Ergänzungen zum Netzausbau 1. Netze optimieren 2. Netze verstärken 3. Netze ausbauen Häufigere Aktualisierung der Lastflussberechnung Import und Export Stromspeicher Vehicle-to-Grid Lastflexibilisierung Hybridnetze Netzampel Konzept Smart-Grid 16

17 Ausbaubedarf der bayerischen Energienetze Übertragungsnetze Strom Ausbaupläne nach NEP: Thüringer Strombrücke Kapazitätserhöhung zwischen Deutschland und Österreich HGÜ-Korridore C & D Pläne bis 2022 Trassenneubau: 647 km Abgeschätzte Investitionen: 1,3 Mrd. Euro 17 Abbildung: Ausbau nach Netzentwicklungsplan Strom 2012/2013, eigene Darstellung nach /NEP-01 12/, /NEP-01 13/, /STMWIVT-03 12/

18 Ausbaubedarf der bayerischen Energienetze Verteilnetze Strom 18 Investitionsbedarf in Bayern laut Dena Verteilnetzstudie: 4,7 Mrd. bis 2030

19 Ausbaubedarf der bayerischen Energienetze Gas Bedeutung von Gas in Bayern steigt geplante Gaskraftwerke erdgasbetriebene HKW & BHKW Neubaumaßnahmen: MONACO I (Burghausen Finsing) PCI project of common interest Schwandorf Arresting (Loop) + Verdichterstation Rothenstadt Pläne bis 2018 Trassenneubau: 230 km Investitionssumme: 584 Mio. Euro Abbildung: Geplante Trassen gemäß dem Netzentwicklungsplan Gas 2013 (Variante IIc), /DFNB-01 13/ 19

20 Zusammenfassung und Fazit Bayern hat eine hervorragende Energie-Infrastruktur Besondere Herausforderung durch die Energiewende für Bayern Demographische Entwicklung und die starke Wirtschaft lassen keinen wesentlichen Rückgang des Energiebedarfs erwarten Wegfall von weiteren 5 GW grundlastfähiger Erzeugung durch Kernenergieaustieg Starker Ausbau der dezentralen Erzeugung Bayern ist PV Weltmeister Verstärkte Anstrengungen für die Netzbetreiber Sicherstellung der Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität Netzausbau ist notwendig Rückwirkungen zwischen Strom- und Gasnetzen beachten Hoher Zeitdruck Hoher Investitionsbedarf 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Serafin von Roon +49 (89) Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbh Am Blütenanger München 21