Herausforderungen bei der Integration von EE Anlagen in die Verteilnetze strukturschwacher Räume eine Projektvorstellung Vortrag zum Symposium Herausforderungen infolge der Energiewende am 12.Dezember 2012 im Technologiepark Lauta, LAUTECH GmbH FKZ 03FH024PX2
Gliederung 1. Problemanalyse 2. Ergebnisse der Umfrage 2009 3. Erste technische & organisatorische Lösungsansätze 4. Projektinhalt und Projektpartner 24.02.2016 Stefan Zundel 2
1. Problemanalyse Hintergrund Durch das EEG wurden die Zuwachsraten der EE Anlagen rasant gesteigert. Ein Großteil der Anlagen wurden in den MS und NS Netzen installiert, wodurch es zunehmend zur Umkehrung der Lastflüsse zu verbrauchsarmen Zeiten kommt. Die wissenschaftliche Bearbeitung der Problematik hinkt dem Problemdruck der Spannungsebenen hinterher. Bisher wurde hauptsächlich der Netzausbau in Europa und Deutschland durch Studien untersucht, die auf HS und HöS Ebene zielen: DENA Netzstudie II Integration erneuerbarer Energien in die deutsche Stromversorgung im Zeitraum 2015 2020 mit Ausblick auf 2025 (2011) VDE Studie Dezentrale Energieversorgung 2020 (2011 ) SUSPLAN Efficient integration of renewable energy into future energy systems. Development of European energy infrastructures in the period 2030 to 2050 (2011). 24.02.2016 Stefan Zundel 3
1. Problemanalyse aktuelle Einspeisesituation Anteil EE Einspeisung an Arbeit im Netz in MS und NS Ebene (summiert) 24.02.2016 Karsten Schatz 4
1. Problemanalyse Verteilung der Anlagen Verteilung der installierten Anlagenleistung in Deutschland 24.02.2016 Karsten Schatz 5
1. Problemanalyse Bedeutung der Einspeisung 24.02.2016 Karsten Schatz 6
1. Problemanalyse Mit zunehmender Zahl der EE Anlagen in den Niederspannungsnetzen steigen die technischen Anforderungen an das Lastmanagement. Der politisch gewollte Ausbau von EE Anlagen zur Stromerzeugung und die angestrebte Dezentralisierung machen Änderungen in den Netzstrukturen erforderlich: erhöhter Planungsaufwand Steigerung der Transaktionskosten In Regionen mit niedriger Abnahmeleistung und hohem Anteil EE Anlagen im NSund MS Netz wirken die technischen und ökonomischen Aspekte besonders stark. Die dabei entstehenden Kosten können Größenordnungen erreichen die für die Geschäftstätigkeit von Stadtwerken und Verteilnetzbetreibern relevant sind. Diese Kosten werden regulatorisch mit derzeitigen Verordnungen nicht erfasst und berücksichtigt. Ziel des Projektes INEV: Behebung der Probleme für strukturschwache Regionen 24.02.2016 Karsten Schatz 7
2. Umfrage 2009 Beteiligung 24.02.2016 Karsten Schatz 8
2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten I 24.02.2016 Karsten Schatz 9
2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten II 24.02.2016 Karsten Schatz 10
2. Umfrage 2009 ausgewählte Antworten III 1.800 1.600 EE bedingte Mitarbeiterkapazitäten gesamt 1.530 1.400 1.200 Verdreifachung bis 2030 1.484 1.433 1.000 1.053 800 600 400 525 200 0 2009 2020 2030 2040 2050 24.02.2016 Karsten Schatz 11
3. Erste techn. und organ. Lösungsansätze mögliche Optionen zur Einhaltung von Spannungsbändern bei Einspeisesituationen von EE Anlagen (Testphasen in einzelnen Projekten laufen): Technisch: Integration regelbarer Ortsnetztransformatoren Betrieb von Blindleistungsregelung Durchführung von Last und Einspeisemanagement Austausch/ Nachrüstung vorhandener Betriebsmittel mit Sekundärtechnik (Messen, Steuern, Regeln) Schaffung zusätzlicher Datenübertragungswege für betriebliche Anforderungen Organisatorisch: Erstellung und Umsetzung von Messkonzepten Erweiterung der Personalressourcen zur Sicherung des Betriebes bei zunehmend erforderlichen Netzeingriffen Implementierung spezieller Software Mitarbeit in Forschungs und Entwicklungsprojekten zum schnellen Aufbau von Know How und Steigerung der Abwicklungseffizienz im Zusammenhang mit der Integration von EE Anlagen ist für Netzbetreiber erforderlich Kostenanerkennung? 24.02.2016 Karsten Schatz 12
4. Projektinhalt Technische Arbeitsziele Hochrechnung der Belastung von NS und MS Netzen durch Integration von EE Anlagen für ausgewählte Entwicklungsszenarien Synopse aktueller technischer Lösungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der Umsetzung von Qualitäts und Sicherheitskontrollen sowie erforderlicher Organisationsstrukturen im operativen Netzbetrieb Modellierung und Evaluation technischer Lösungsmöglichkeiten für ausgewählte charakteristische Netzstrukturen insbesondere im Vergleich zur Standardlösung einer Verlagerung des Problems des Lastmanagements auf höhere Spannungsebenen 24.02.2016 Stefan Zundel 13
4. Projektinhalt Ökonomische Arbeitsziele Empirische Überprüfung der Art und des Umfanges der EEG Transaktionskosten bei Verteilnetzbetreibern Abschätzung der zukünftigen Entwicklung der Transaktionskosten auf der Basis modellgestützter Szenarien abbilden Ermittlung der Einsparpotentiale durch Standardisierung, spezifische EDV Unterstützung und Kooperation Anreize für Akteure entwickeln, die zugleich Konsument und Produzent sind ( Prosumer ), ihr Abnahme und Einspeiseverhalten planbarer zu gestalten 24.02.2016 Stefan Zundel 14
4. Projektinhalt Weitere Ziele Regulatorische Ziele: Kritische Würdigung der Anreizregulierung mit Blick auf die Betreiber von NS und MS Netzen und die Integration von EE Anlagen Erarbeitung von Empfehlungen Methodische Ziele: Entwicklung eines integrierten Modells, das technische und wirtschaftliche Problemlagen simultan abbildet Simulation von technischen und institutionellen Veränderungen in einem solchen Modell 24.02.2016 Stefan Zundel 15
4. Projektinhalt Überblick über den Arbeitsplan 24.02.2016 Stefan Zundel 16
4. Projektpartner Kooperationspartner (Beratung und Consulting): BET Aachen Kooperationspartner (EVU): MITNETZ Strom GmbH Städtische Werke Spremberg Kooperationspartner (Universität): Otto von Guericke Universität Magdeburg LENA 24.02.2016 Stefan Zundel 17
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Forschungsprojekt INEV Hochschule Lausitz Prof. Dr. Kathrin Lehmann Prof. Dr. Stefan Zundel B. Eng. Karsten Schatz Kathrin.Lehmann@HS Lausitz.de Stefan.Zundel@HS Lausitz.de Karsten.Schatz@HS Lausitz.de 03573 / 85 511 03573 / 85 441 05141 / 99 395 38