Post on 14-Jun-2020
transcript
Ein Unternehmen der EnBW
Herausforderungen für das Verteilnetz in Baden-Württemberg durch die Energiewende Energiesymposium
Weinheim, den 14.10.2014
Netze BW TAH
Richard Huber
04. Juli 2014
Bedingung für den stabilen und sicheren Systembetrieb Der Ausgleich von Last und Erzeugung
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 2 I
Elektrische Energie kann nicht im Netz gespeichert werden
Erzeugung und Verbrauch muss zu jeder Zeit im Gleichgewicht sein (Systembilanz)
Netzfrequenz ist Indikator für das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch
Dämpfung durch rotierende Maschinen (nimmt wegen zunehmender Stromeinspeisung aus PV-Anlagen ab)
Verbrauch Produktion
Zu- und Abschaltungen der Verbraucher
Regelleistung
Erzeugungs- ausfall
f
P=ΔE
Δt
Kleines 1 x 1 der Energiewende ….. Pläne der Bundesregierung bis 2022
3
Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kV) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW
Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.B. Ulm – Bodensee – Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW
Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kV) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW
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Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kV) Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW
Kernkraft 20.000 MW
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
7710 h/a 154.200.000 MHh/a
49.633 MW 890 h/a 44.200.000 MHh/a
72.368 MW 1520 h/a 110.000.000 MHh/a
Kleines 1 x 1 der Energiewende ….. Pläne der Bundesregierung bis 2022
4
Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kV) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW
Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.B. Ulm – Bodensee – Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW
Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kV) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW
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Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kV) Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW
Kernkraft 20.000 MW
120.000 MW
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Bedingung für den stabilen und sicheren Systembetrieb Der Ausgleich von Last und Erzeugung
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 5 I
Verbrauch Produktion
Zu- und Abschaltungen der Verbraucher
Regelleistung
Erzeugungs- ausfall
f
Sonne 50.000 MW 35.000 MW
120.000 MW 60.000 MW
Gleichzeitigkeiten!
60.000 MW
84.000 MW
30.000 MW
14060
8840
750
3530
930
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Prognose EEG-Einspeisung in Baden-Württemberg
Wir haben fast die Hälfte der Zielanlagen 2020 im Netz!
6 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 7 I
1050 MW
August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 8 I
- 300 MW
0 MW
August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 9 I
August 2012: 110-kV-Netzgruppen als Kraftwerk
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 10 I
3240 MW
EEG-Einspeiseanfragen größer 1 MW, Verlauf seit 2011
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 11 I
2011 2012
2013 1. HJ 2014
Anfragen gesamt Stück 84 129 89 72
Angefragte Leistung gesamt MW 607 1161 1278 603
durchschn. Leistung, bereinigt MW 7,2 9,4 14,4 8,4
Wind MW 492 1048 1220 514
durchschn. Leistung Wind MW 12,3 15,4 18,2 11,0
Sonstige MW 115 113 58 79
durchschn. Leistung Sonstige MW 2,6 2,0 1,9 3,4
EEG-Einspeiseanfragen größer 1 MW, Verlauf seit 2011
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 12 I
2011 2012
2013 1. HJ 2014
Anfragen gesamt Stück 84 129 89 72
Angefragte Leistung gesamt MW 607 1161 1278 603
durchschn. Leistung, bereinigt MW 7,2 9,4 14,4 8,4
Wind MW 492 1048 1220 514
durchschn. Leistung Wind MW 12,3 15,4 18,2 11,0
Sonstige MW 115 113 58 79
durchschn. Leistung Sonstige MW 2,6 2,0 1,9 3,4
Monatlich müssten sich ca. 40 MW Leistung (PV) in den Niederspannungsnetzen überlagern !!
Planung Rückspeisefall für 110-kV-Netze
13 I
Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kV) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW
Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.B. Ulm – Bodensee – Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW
Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kV) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW
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fik: A
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Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kV) Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW
???
Ca. 5 GW Wind und andere
Ca. 9 GW PV-Einspeisung
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Planung Rückspeisefall für 110-kV-Netze
14 I
Höchstspannung (Transportnetz, 380/220 kV) Funktion: Transport (europaweit) Aufnahmefähigkeit: mehr als 1000 MW
Hochspannung (Verteilnetz, 110kV) Funktion: Überregionale Verteilung (z.B. Ulm – Bodensee – Alb) Aufnahmefähigkeit: ca. 100 MW
Mittelspannung (Verteilnetz, 30/20/10 kV) Funktion: Regionale Verteilung (bis ca. 20 km) Aufnahmefähigkeit: einige 10 MW
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Niederspannung (Verteilnetz, 0,4 kV) Funktion: Ortsnetz (bis ca. 300 m) Aufnahmefähigkeit: 0,1 MW
???
Ca. 5 GW Wind und andere
Ca. 9 GW PV-Einspeisung
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Konfliktfelder und Unsicherheiten Realisierungszeiten Windprojekte und 110-kV-Leitungsprojekte
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Quelle: EnBW EEE
Interner Planungs- und
Genehmigungsprozess:
- Technische Planung
- Finanzplanung
- Projektgenehmigung
2-3 Jahre
110-kV-Ausbauplan 2020 Erstellung
16 I
Einspeiseprognose je Gemeinde
› Annahme Höhe und Verteilung
des PV- und
Windkraftanlagenzubaus
› Zuordnung der Gemeinden zu
Hochspannungsumspannwerken
› Korrelation mit Schwachlastfall
› Ableitung „Rückspeisefall“ als
neuer Planungsfall des 110-kV-
Netzes
› Erarbeitung Lösungskonzept
=> 110-kV-Ausbauplan 2020
Verifizierung durch
EnBW-Verteilnetzstudie
Unsicher!
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
110-kV-Ausbauplan 2020 Planungsstände 2013 und 2014
17 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Planungsstand 2013 Planungsstand 2014
110-kV-Ausbauplan 2020 Planungsstände 2013 und 2014
18 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Planungsstand 2013 Planungsstand 2014
• Neue Verteilung nach EnBW
Verteilnetzstudie (VNS) zzgl.
regionaler Anpassungen Wind
• Gleichzeitigkeiten PV nach VNS
angepasst
• Erkenntnisse aus internen
Vorprojekten
• Netzplanerischer Ansatz
überarbeitet
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 19 I
110-kV-Ausbauplan Verstärkung von Bestandstrassen
Auch Leitungsverstärkungen auf Bestandstrassen haben Akzeptanzprobleme!
Netzentwicklung Energiewende
20 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Systemdienstleistungen durch den
Verteilnetzbetreiber!
Ausbaubedarf Mittel- und Niederspannung EnBW-Verteilnetzstudie, Netzgebietsklassen
21 I
Kriterien für:
Ländlich
Halbstädtisch
Städtisch
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Verteilung EEG Prognose: PV Bestand (Szenario A) EnBW Verteilnetzstudie
22 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Verteilung EEG Prognose: PV Potential (Szenario B) EnBW Verteilnetzstudie
23 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Verteilung EEG Prognose: Wind (Szenario A+B) EnBW Verteilnetzstudie
24 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
EnBW Verteilnetzstudie Teil B, Optimierung Zusammenfassung Zeitraum vom 2012 bis 2030
25 I
0,62 0,52 0,62 0,52 0,62 0,52 0,62 0,52 0,62 0,520,30 0,29
0,79
0,69
0,76
0,66
0,76
0,66
0,740,70
0,61
0,49
0,520,41
0,46
0,30
0,31
0,15
0,28
0,12
0,31
0,150,23
0,10
0,15
0,08
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
A B A B A B A B A B A B
Basis-Szenario
kein 2%-,3%-Krit.
rONS MS-Regler EN 50160(+10/-15%)
DEA-Abregelung
Investi
tio
nen
[M
rd. E
uro
]
HS-Ebene MS-Ebene NS-Ebene
Notwendige Investitionen der Varianten zur Netzverstärkung im Zeitraum vom 2012 bis 2030 nach Spannungsebenen
• Die Aufgabe der 2%- und 3%-Kriterien ist Voraussetzung zur Hebung der weiteren
Potentiale (rONS, MS-Spannungsregler, erweitertes Spannungsband nach DIN EN
50160). Die Potentiale sind nicht unabhängig und können nicht additiv gesehen werden.
• Die Kriterien werden zur pauschalierten Anschlussbewertung für EEG-Einspeiser
herangezogen. Dies ist erforderlich, wenn man kein vollständiges Netzmodell der MS-
und NS-Ebene vorliegen hat.
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Aufteilung der Optimierungsmöglichkeiten VNS (mit Zeitreihen)
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 27 I
Netzentwicklung Energiewende Einstieg ins intelligente Netz
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 28 I
davon 143.000
bei Netze BW
Netzentwicklung Energiewende Einstieg ins intelligente Netz, Ziele
29 I Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH
Systemstabilität
Gesamtwirtschaftliche Optimierung
Nutzung von Flexibilitäten
Realisierung Einspeisemanagement
Systemoptimierung und vorausschauende Netzplanung
Ausblick August 2020 Baden-Württemberg
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 30 I
Ausblick August 2020 Deutschland
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 31 I
2012: ca. 20.000 MW
2012: ca. 15.000 MW
2020: ca. 40.000 MW
2020: ca. 35.000 MW
EEG-Ausbau in Baden-Württemberg Nicht nur bei Netze BW…
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 32 I
ca. 120 Mio. € Budgetbedarf für EEG-Netzausbau:
ca. 500 Mio. € nach VNS
???