Planung von Offshore - Netzanbindungen Herausforderungen aus Sicht des Übertragungsnetzbetreibers Angelika Grohmann-Wörle, TenneT Offshore GmbH 21.11.2013
Übertragungsnetzbetreiber TenneT Allgemeine Informationen ) 15. November 2013
TenneT Zwei Netzbetreiber, ein Unternehmen Europas erster transnationaler Netzbetreiber Verbindungen zu 10 ÜNB Europas Drehscheibe für den Stromhandel 20.884 km Netzlänge 12,4 Mrd. Umsatz 2.300 Mitarbeiter sichern die Versorgung von 36 Mio. Menschen 21.11.2013 3
Rechtsrahmen Rechtliche Verpflichtung seit 2006 zur Anbindung von Offshorewindparks 17 d EnWG Betreiber von Übertragungsnetzen, in deren Regelzone der Netzanschluss von Offshore-Anlagen erfolgen soll ( ), haben die Leitungen entsprechend den Vorgaben des Offshore-Netzentwicklungsplans zu errichten und zu betreiben. 21.11.2013 4
Projekt In Betrieb Kapazität (MW) Inbetriebnahme alpha ventus 60 2009 BorWin 1 400 2010 In Bau/ beauftragt Offshore- Netzanbindungen Aktuelle Projekte BorWin2 (Baseframe installiert) 800 2015 DolWin1 (Base.&Topside installiert) 800 2014 DolWin2 (in Bau) 900 2015 HelWin1 (Base.&Topside installiert) 576 2014 HelWin2 (in Bau) 690 2015 SylWin1 (HVDC Kabel verlegt) 864 2014 Riffgat (HVAC Kabel verlegt) 108 2013 Nordergründe (gefertigt) 111 2015 DolWin3 (In Planung) 900 2018 Ʃ gebaut/ beauftragt 6209 BorWin2 BorWin1 BorWin4 alpha ventus DolWin1 DolWin3 DolWin2 Riffgat BorWin3 SylWin1 HelWin2 HelWin1 UW Hagermarsch Nordergründe KS Büttel Im Vergabeverfahren BorWin3, BorWin4 1800 Gemäß O-NEP sind bis 2023 in Betrieb zu nehmen 6 DC-Anschlüsse 5.400 Die Invest. Summe beläuft sich derzeit auf ca. 7 Milliarden Euro UW Emden Borssum 21.11.2013 5 UW Inhausen KS Emden/Ost KS Diele KS Dörpen West
Planungen - Zubaunetz Szenario B2023 B2033 Gesamtlänge des Zubau- Offshorenetzes (Nordsee) HGÜ-Verbindungen AC-Anschlüsse: Gesamt-Übertragungskapazität 4.535 km 3.345 km 1.190 km 13,5 GW Investitionen inkl. Startnetz: 33,2 Mrd. Quelle: 1. Entwurf zum O-NEP 2013 21.11.2013 6
Herausforderungen bei der Offshore- Netzanbindungsplanung 15. November 2013
Herausforderungen bei der Offshore-Netzanbindungsplanung Offshore Charakter in Projekt und Betrieb Seeboden- und Wetterbedingungen, Verkehrssicherung, HSE, Wartungs- und Instandhaltungsaufwand Beschaffungsmarkt und Technik Umweltschutz und Genehmigungen HGÜ, Kabel und Plattform, Installations- und Verlegeschiffe, Offshoreausrüstung und Kompetenz, fehlende Standards Kosten Offshore-Surveys, Planfeststellungsverfahren Eingriffsminimierung u. Bauzeitenfenster Ausführungsplanung Effizienz und Rechtzeitigkeit Prognose der OWP-Inbetriebnahmetermine Rechtzeitigkeit Regulierungsrahmen 21.11.2013 8
Herausforderungen bei der Offshore- Netzanbindungsplanung Beispiel Umrichterstationen 15. November 2013
Herausforderung Design und Betrieb auf See alle Systeme stellen Prototypen für die HGÜ Technik weltweit dar fehlende Standardisierungen von technischen Parametern elektrotechnische Forderungen für die Dimensionierung der Umrichterstationen Betriebsrisiken aufgrund der klimatischen und örtlichen Bedingungen Anforderungen an Hohe Verfügbarkeit 21.11.2013 10
Umspannwerk an Land Dörpen West (DolWin1) Maße der Konverterhalle B x L x H = ca. 50 x 100 x 17 m Konverterstation Büttel 21.11.2013 11
Dimensionen von Offshore - Umrichterstationen DolWin alpha (57m) BorWin beta (42,5m) BorWin alpha (42m) Brandenburger Tor (26m) Eckdaten SylWin alpha Größe: 82.5m x 55m Topside ~ 15.000 t Wassertiefe 28m Eckdaten DolWin alpha Größe: 62 x 43 x 36 m Topside 11.000 t Jacket 3.400 t Wassertiefe: 27m Eckdaten BorWin alpha Größe: 52 x 35 x 21 m Topside 3.200 t Jacket 1.800 t Wassertiefe: 40 m 21.11.2013 12
Herausforderung Transport und Installation Begrenzte Verfügbarkeit von Installationsequiment das in der Lage ist die erforderlichen Lasten zu heben daraus resultieren starke zeitlichen Restriktionen Stark limitierte Wetterbedingungen aufgrund von Größe und Sensibiltät Technischer Komponenten Enge Bauzeitenfenster z. B. für Rammvorgänge aufgrund Restriktionen für Schweinswale Anspruchsvolles Schnittstellenmanagement durch zeitliche Parallelität von Projekten (OWP, NAS und Öl und GAS) 21.11.2013 13
Herausforderungen bei der Offshore- Netzanbindungsplanung Kabel 15. November 2013
Herausforderung Verfügbarkeit und Installation Begrenzte Marktsituation bei Lieferanten für alle Kabeltypen XLPE und MI - Kabel lange Lieferzeiten, kleiner Wettbewerb, hohe finanzielle Anforderungen Eingriffsminimierende Optimierung des Trassenverlaufs in Bezug auf Flächenverbrauch, sensible Biotoptypen und Kampfmittel Optimierung der Verlegetiefen aus technischer wie auch aus umweltfachlicher Sicht neuerdings konnte die erforderliche Mindestüberdeckung von Seekabeln in den Verkehrstrennungsgebieten auf Basis der erfolgreichen Forschungsprojektes zur Eindringtiefe von Ankern in den Meeresboden von 3m auf 1,5m reduziert werden 21.11.2013 15
Kenngrößen Kabel HVDC See- und Landkabel (+/- 320 kv) Seekabel Spannung: +/- 320 kv Querschnitt: 1250 / 1700 mm 2 Durchmesser: 12,6 / 13,2 cm Gewicht: 38,7 / 45,0 kg/m 21.11.2013 16
Seekabelverlegung HydroPlough (BorWin2 2012) 21.11.2013 17
Herausforderungen bei der Offshore- Netzanbindungsplanung Zeit Just in Time 15. November 2013
Viele Zeitvorstellungen müssen in Einklang gebracht werden Erhalt der Genehmigungen angebotene IBN des Lieferanten tatsächlicher Baufortschritt OWP Inbetriebnahmetermin NAS Bauzeitenfenster Verfügbarkeit knapper Ressourcen exogene Risiken/ Schlechtw etter 21.11.2013 19
Der Netzausbau bestimmt das Tempo der Energiewende. TenneT ist der erste grenzüberschreitende Übertragungsnetzbetreiber für Strom in Europa. Mit ungefähr 20.000 Kilometern an Hoch- und Höchstspannungsleitungen und 36 Millionen Endverbrauchern in den Niederlanden sowie in Deutschland gehören wir zu den Top 5 der Netzbetreiber in Europa. Unser Fokus richtet sich auf die Entwicklung eines nordwesteuropäischen Energiemarktes und auf die Integration erneuerbarer Energie. Taking power further www.tennet.eu
Herausforderung Wetter & Qualifizierung der Mitarbeiter z.b. helicopter underwater escape training als Grundvoraussetzung für offshore-arbeiten nicht beeinflussbar Equipment hat Grenzen
Anbindung Windparkcluster Helgoland Sylt ehem. Planung Projekt Nördlicher Grund Uthland* Sandbank 24 Planung OWP 1x DC 1x DC 1x DC --- AWZ --- 12sm- Zone --- onshore Dan Tysk Butendiek Amrumbank West Nordsee Ost Meerwind 2x AC 2x AC 4x AC 2x AC Trassen insgesamt 9+4 Büttel Jadelund * war noch nicht Gegenstand eines Genehmigungsverfahrens UW Büttel 22
Anbindung Windparkcluster Helgoland Sylt Planung TenneT SylWin Projekt Planung Planung OWP TPO Nördlicher Grund 1x DC Uthland* 1x DC Sandbank 24 1x DC 2x DC** --- AWZ Dan Tysk 2x AC Butendiek 2x AC 2x AC --- 12sm- Zone --- onshore HelWin Amrumbank West Nordsee Ost Meerwind 4x AC 2x AC 2x DC** UW Büttel Trassen insgesamt 9+4 4+2 Büttel Jadelund Büttel Jadelund * war noch nicht Gegenstand eines Genehmigungsverfahrens ** 200-1000MW 23
Trassenkorridore Windparkcluster Borkum 1 und 2 4 Übertragungsleistung Leerrohrbauwerk Norderney: ca. 3.000 MW 3 Offshoretrasse: bis zu 3 Kabelsysteme in Richtung alpha ventus bis zu 4 Kabelsysteme in Richtung BorWin alpha n n 3+2 1 Onshoretrasse: 1 Kabelsystem in Richtung Hagermarsch bis zu 5 Kabelsysteme in Richtung Diele 24
Querung Norderney: Der Weg des Stroms vom Windpark an Land Eine Trasse für mehrere Kabel über Norderney: Hierfür w urden auf der Insel 1.500 Meter Leerrohre unterirdisch verlegt. 25