Smart Planning Drängende Anpassungen im Verteilnetz brauchen weitreichende Planungsgrundsätze

Transkript

1 Dr.Ing. Thomas Benz, Life needs Power, 9. April 2014 Smart Planning Drängende Anpassungen im Verteilnetz brauchen weitreichende Planungsgrundsätze April 22, 2014 Slide 1

2 Herausforderungen in den Verteilnetzen Spannung [V] Schwankende Einspeisung Zeit [h] Quelle: TU Dortmund RWE Deutschland AG Verteilnetze erreichen Kapazitäts und Spannungsgrenzen Immer mehr Erzeugung Mehr Erzeugung als Verbrauch Implementierung innovativer Betriebsmittel und Netzbetriebskonzepte April 22, 2014 Slide 2

3 Technische Lösungen von ABB Beispiel Spannungsregelung Direkte Spannungsregelung Transformator mit Stufenschalter HS/MS Indirekte Spannungsregelung (Blindleistungsmanagement) STATCOM 2), Batteriespeicher Aktiver Mittelspannungsregler (MSAVR 1) ) Regelbarer Ortsnetztransformator Aktiver Niederspannungsregler (NSAVR 1) ) x... x MS/NS cosϕ, Q(U) Regelung Blindleistungskompensation STATCOM 2), Batteriespeicher cosϕ, Q(U) Regelung 1) Active Voltage Regulator 2) Static Compensator April 22, 2014 Slide 3

4 ABB Smart GridsProjekte in Deutschland 1 Econnect 2 Green2Store 3 GRID4EU 2 4 RiesLing Smart Area MeRegio (abgeschlossen) Smart Country (abgeschlossen) Anwendungsfelder: Energiemanagement 6 Energiespeicher Verteilnetzautomatisierung April 22, 2014 Slide 4

5 ABB Smart GridsProjekt MeRegio Lokal erzeugen und lokal verbrauchen In Freiamt erzeugen kw erneuerbare Energien 160 % mehr Strom als verbraucht wird. 1) Supervisory Control and Data Acquisition 6 Ziele Aufbau eines Demand Side Managements mit privaten und kommerziellen Nutzern sowie dezentralen erneuerbaren Energieerzeugern CO 2 Emissionen einer Region erfassen und minimieren Kunden und Partner EnBW, IBM, SAP, Systemplan, KIT ABB Smart GridsLösungen Installation und Betrieb neuer, innovativer Fernwirk und Messtechnik in Ortsnetzstationen SCADA 1) Software mit vorausschauendem Erzeugungs und Lastmanagement für Engpassund Spanungshaltungsmanagement Vorteile und Nutzen Steuerung der lokalen Erzeugung und des lokalen Verbrauchs für optimale Netznutzung und wirtschaftlichen Netzausbau April 22, 2014 Slide 5

6 ABB Smart GridsProjekt RiesLing Modulare, skalierbare Automatisierungslösungen Intelligente Ortsnetzstation in Wechingen 4 Ziele Entwicklung und Implementierung von Messund Überwachungseinrichtungen für Ortsnetzstationen zum sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb des Verteilnetzes Kunden und Partner EnBW ODR, EnBW REG, TSystems ABB Smart GridsLösungen Fernwirk und Stationsleittechnik zur Überwachung, Spannungsregelung und Fehlererkennung Vorausschauender Netzbetrieb Sichere, überwachte Kommunikation zwischen Ortsnetzstationen und Leitwarte Vorteile und Nutzen Modulare, skalierbare Lösung zum sicheren, wirtschaftlichen und vorausschauenden Netzbetrieb April 22, 2014 Slide 6

7 Vorausschauende Netzplanung Prozess zur Bewertung kritischer Netze Bewertungsprozess ist aufgrund des Mengenproblems in der Niederspannung in 3 Prozessphasen gegliedert. Es kommen nur als kritisch bewertete Netze in die nächste Prozessphase. Klassifizierung der Ortsnetze Beobachtung in der Ortsnetzstation Installation regelbarer Ortsnetztrafos April 22, 2014 Slide 7

8 Vorausschauende Netzplanung Schritt 1 Netzstrukturmerkmale: Ortsnetzradius, Anzahl Wohneinheiten, Anzahl Hausanschlüsse, Trafotyp, Standardkabeltyp, Anzahl Kabelverteilerschrank, Klassifizierung der Ortsnetze Beobachtung in der Ortsnetzstation Installation regelbarer Ortsnetztrafos Klassifizierung anhand einfacher Netzstrukturmerkmale und aktueller Durchdringung des Netzes mit PhotovoltaikAnlagen 300% 280% PVDurchdringung 260% 240% 220% 200% 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% kritischer Bereich unkritischer Bereich 40% 20% x Ortsnetz 0% Wohnbebauung April 22, 2014 Slide 8

9 Vorausschauende Netzplanung Schritt 2 Ortsnetz ist in der Klassifizierungsphase auffällig geworden. Klassifizierung der Ortsnetze Beobachtung in der Ortsnetzstation Installation regelbarer Ortsnetztrafos Bestimmung einer Referenz über Netznachbildung und Lastflussberechnung mit NEPLAN Fingerabdruck des Netzes Erweiterung der Ortsnetzstation mit FIONA (flexible intelligente Ortsnetzautomatisierung) zur intelligenten Ortsnetzstation und Messung von Strom und Spannung MS P Tr,ref NS Vermaschtes Ortsnetz u ref (Netz ohne Trafo) P Tr u NS,ONS Σ P PV,ref April 22, 2014 Slide 9

10 Vorausschauende Netzplanung Schritt 3 Klassifizierung der Ortsnetze Beobachtung in der Ortsnetzstation Installation regelbarer Ortsnetztrafos Netz mit Spannungsbandverletzungen: Spannungsregler oder regelbaren Ortsnetztransformator und Fortsetzung der Beobachtung des Netzes auf mögliche Spannungsbandverletzungen April 22, 2014 Slide 10

11 Zusammenfassung Traditionelle Netze Smart Grids Technische Lösungen zum Aufbau von Smart Grids vorhanden und in zahlreichen Pilotanwendungen erprobt Vorausschauender Netzbetrieb zum frühzeitigen Erkennen von möglichen Engpässen im Netz ist möglich Smart Planning erlaubt schnelle, situationsgerechte Anpassung des Netzes an neue Anforderungen Aber: Regulierung muss Innovation zulassen und sogar aktiv einfordern, um mit Wandel in der Erzeugung Schritt halten zu können Investitionshemmnisse sind noch zu beseitigen April 22, 2014 Slide 11

12 April 22, 2014 Slide 12