ULTRANETEnergiewende in Deutschland –Siemens liefert Konverter-Technik für Netzausbau an Amprion und TransnetBW
PK | Stromrichterfabrik Nürnberg | 08.04.2016
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SicherheitsunterweisungStandort NbgH
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Sicherheitsunterweisung
Notrufnummer: +49(911) 433 – 22 22Bitte beachten Sie folgende Sicherheitshinweise!
Feuerlöscher Erste Hilfe Defibrilator Notausgang
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Energiewende in Deutschland –Siemens liefert Konverter-Technik für Netzausbau an Amprion und TransnetBW
1 Dr. Jan MrosikSiemens AG
2 Dr. Werner GötzTransnetBW
3 Dr. Klaus KleinekorteAmprion
4 Bernd JauchTransnetBW
5 Mirko DüselSiemens AG
6 Ludger MeierAmprion
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Die Energiewende ändert die ErzeugungslandschaftFrüher• Energieerzeugung an den Ver-
brauchszentren orientiert
Heute• Atomenergie wird nach und
nach abgeschaltet• Erzeugung von Windenergie
vornehmlich im Norden• Erzeugung von Solar-Energie
vornehmlich im Süden
Windenergie
Solar-Energie
Lastzentren
KlassischeEnergieerzeuger
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Strom muss künftig Strecken v. >400 km zurücklegen
ULTRANET
• Wachsende Distanz zwischenStromerzeugung und-verbrauch machen einenAusbau des Übertragungs-netzes notwendig
• Bis 2022 sollen drei neueStromtrassen in Deutschlandgebaut werden
• Mit dem NetzausbauprojektULTRANET gestalten Amprion,TransnetBW und Siemens alsPartner die Energiewende mit
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Auch Europa braucht neue HGÜ-Verbindungen• Großflächiger Ausgleich von
lokalen Leistungsüberschüssenoder -defiziten
• Zuverlässige undwirtschaftlicheFernübertragungssysteme,z.B. für den Stromhandel
Piemonte-Savoie2 x 600 MW
Cobra700 MW
Caithness1.000 MW
NEMO1.000 MW
NSN1.400 MW
Biskaja(Study)
Eleclink1.000 MW
Sacoi-3, 400 MW
Korridor A 1.000 MWKorridor CKorridor D, 2.000 MW
Alegro1000 MW
Greenwire1.000 MW
NordLink1.400 MW
Ultranet2 x 1.000 MW
INELFE2 x 1.000 MW
Storebaelt600 MWWestern Link
2.200 MW
South Westlink1.400 MW
BritNed1.000 MW
COMETA400 MW
Siemens Beteiligung Geplante oder fremdrealisierte Projekte
Moyle2x250 MW
EstLink 13500MW
EstLink 2670MW
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HGÜ-Verbindungen – Ein globales Thema
Inselanbindungenz.B. Australien-Tasmanien
Kopplung asynchroner Netzez.B. Georgien-Türkei
Transport über lange Distanzenz.B. Mundra-Haryana, Indien
Energiehandelz.B. Niederlande-UK
Offshore-Netzanbindungenz.B. Nordseeplattformen
Gleichstrom für Megacitiesz.B. Hudson, USA
Bulk-Power Übertragungz.B. Yunnan-Guangdong, China
“Vermaschung” vonGleichstromnetzen
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Aus Deutschland in die Welt – Siemens HGÜ-TechnikUmrichterfabrik• HGÜ-Umrichter• ~170 Mitarbeiter auf 9.000m²• ~6.000 MW bis 8.000 MW
Energieübertragungs-leistung/Jahr
Leistungstransformatorenwerk• HGÜ-Trafos• ~680 Mitarbeiter auf 56.000m²• Kapazität: 26.000 MVA
Berlin
Bamberg
Nürnberg
Troisdorf
Schaltwerk Hochspannung• Leistungsschalter• Ableiter• GIS
HSP Hochspannungs-geräte GmbHTrafo-Durchführungen
Trench Germany GmbHMesswandler
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Offshore-Netzanbindung und Interkonnektor
Interkonnektor• Verdoppelte Stromaustauschkapazität
gesteigerte Versorgungssicherheit• Integration erneuerbarer Energiequellen,
ohne Netzstabilität zu gefährden
Offshore-Netzanbindung• Zuverlässige Netzanbindung >100 km von der Küste entfernt• Bis jetzt vier Siemens-Plattformen am Netz• Geplante Inbetriebnahme von BorWin3 in 2019
SylWin 1 HelWin 2
BorWin 2 HelWin 1
Inelfe
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Film: HGÜ Referenzen – aus Deutschland in die Welt
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Ultranet – Der entscheidende nächste Schritt
… Partner für die Energiewende
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KonverterUltranet
Ein gemeinsames Projekt vonAmprion GmbH undTransnetBW GmbH
8. April 2016Dr. Werner Götz, TransnetBWFachpressekonferenz Nürnberg
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• Mitarbeiter: 580 (Januar 2016)
• Umsatz: 5,9 Mrd. € (Geschäftsjahr 2014)
• Geschäftsmodell:100%ige Tochter der EnBW EnergieBaden-Württemberg AG undzertifizierter unabhängigerTransportnetzbetreiber
• Versorgungsgebiet:Fläche 34.600 km²Leitungslänge 3.472 kmLeistungsspitze in Baden-Württemberg:ca. 11 GWElektrischer Bedarf: max. 62 TWh
TransnetBW – unser Unternehmen
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Energiewende – Paradigmenwechsel
• 450 zentrale Kraftwerke vs.1,5 Millionen dezentraleErzeugungsanlagen
• Über 30 % der Stromerzeugung stammen auserneuerbaren Energien – Verdreifachungseit 2000 und damit deutlicher Anstieg an volatilerErzeugung
• Räumliche Trennung von Erzeugung undVerbrauch mit Erzeugungsschwerpunkten im Nordenund Verbrauchsschwerpunkten im Süden
• Zeitweise Umkehr der Stromrichtung vonniedriger zu höherer Spannungsebene
• Ringströme im benachbarten Ausland
Der Wandel in Zahlen: ~ 1,3 Mio. Prosumer in Deutschland
WANDEL IN ZAHLEN:~ 1,3 MIO. PROSUMER IN DEUTSCHLAND
DIMENSIONEN DERVERSORGUNGSSICHERHEIT• National vs. europäisch:
Selbstversorger oder Kupferplatte?
• Integration erneuerbarer Energien
• Systemstabilität
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Energiewende – Versorgungssicherheit
Deutschlands zukünftigeEnergielandschaft…
• Große Distanzen zwischenProduktion und Verbrauch
• Stromtransport bis zu 800 km
• Europäischer Strombinnenmarkt undStromhandel
• Großes Volumen fluktuierendererneuerbarer Erzeugung
… schon heute!
ENGPASS
2015: Redispatch bei Starkwind (1)
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Energiewende – Versorgungssicherheit
2015: Redispatch bei Starkwind (2)
• Starkwindsituationen und Sturmtiefs (vgl. Niklas) führen heute zu Einspeisungen ausWindkraftanlagen in Höhe von 30 GW (~ 85 % der installierten Leistung).
• Bereits heute müssen ca. 20 % dieser Leistung durch den ÜNB neu allokiert werden!
• Marktbezogene Netz-Eingriffe gehören zur Tagesordnung.Quelle: TransnetBW
0
50
100
150
200
250
300
2010 2011 2012 2013 2014 2015
3773
147
199
261290
Tage
pro
Jahr
Tage mit Maßnahmen der TransnetBW
Netzbezogen gem. §13.1 Marktbezogen gem. §13.1
Marktbezogen für Partner-ÜNB Summe gem. §13.1, §13.2
Summe der Wirkleistungsanpassung der dt. ÜNB (MW)
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Energiewende – Versorgungssicherheit
2015: Überlastung der „Nebenstraßen“ im Ausland
Quelle: TransnetBW,D-1-Handelsflüsse & Lastflüsse, Augusttag 2015.
• Starke Nord-Süd-HandelsflüsseRichtung Süd-/Südosteuropa
• Starke physikalische Transitflüssez. B. über Polen, Tschechien unddie Slowakei weiter nach Süden
• Belastungen der ausländischenStromnetze
Beispiel August 2015:Polen konnte aufgrund zusätzlicherKW-Nichtverfügbarkeiten denStrombedarf nicht mehr deckenund musste Industriekundenabschalten
CH
CZ
ATFR SK
HU
PL
LT
IT
DE
0
Im 076,06 €
Ex 162632,13 €
Ex 743531,40 €
Im 317631,40 €
Im 192835,06 €
9131349
1800
trading volume (day-ahead) (MW)
physical flows (DACF) (MW)
589 0
262
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Energiewende – Versorgungssicherheit
2023: Voranschreiten der Energiewende
Quelle: NEP 2025, 2. Entwurf vom 29.02.16
Rückgang regelbarer Erzeugung Zubau erneuerbarer Erzeugung
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Energiewende – Lösungsbaustein ULTRANET
• DC-Übertragungskorridore: geplanter Neubau inDeutschlandLänge: 2.600 bzw. 3.100 km (je nach Szenario)Übertragungskapazität: 12 GWNach Belgien, Dänemark, Norwegen: 200 km
• AC-Netz: geplanter NeubauLänge: 900 bis 1.100 km
• DC/AC-Netz: geplante VerstärkungLänge: 5.200 bzw. 5.800 km (je nach Szenario)
• Investitionsvolumen:27 bis 34 Mrd. Euro(je nach Szenario & Verkabelungsgrad)
Der Bedarf ist politisch bestätigt und gesetzlich verankert.
Neue Übertragungswege
Quelle: NEP 2025, 2. Entwurf vom 29.02.16
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ULTRANET
Ein gemeinsames Projekt vonAmprion GmbH undTransnetBW GmbH
8. April 2016Dr. Klaus Kleinekorte, Amprion GmbHFachpressekonferenz, Nürnberg
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Amprion – das starke Netz für Energie
Platzhalter für ein Bild
~29 MIO.Menschen
werden über das Amprion-Netz mit Energie versorgt.
11.000 KMmisst das
Übertragungsnetz vonAmprion.
~59 GWbeträgt die Gesamtleistung
aller Kraftwerke imAmprion-Netzgebiet.
1.100Mitarbeiter sind bei
Amprion beschäftigt.
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Eckdaten ULTRANET
• 340 km
• Übertragungskapazität: 2 Gigawatt
• Spannungsebene: ±380 kV
• Nutzung bestehender Trassen
• Großteil Hybridleitung:
Gleichstrom und Wechselstrom auf
einem Mast
• Die Leistungsfähigkeit der Trasse steigt,
ohne dass sich ihr Erscheinungsbild
wesentlich ändert.
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KonverterUltranet
Ein gemeinsames Projekt vonAmprion GmbH undTransnetBW GmbH
8. April 2016Bernd Jauch, TransnetBWFachpressekonferenz Nürnberg
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ULTRANET technisch – eine kommunikative Herausforderung
Raumwiderstandsanalyse
Konverterstandortsuche
Hochspannungs-Gleichspannungsübertragung
elektromagnetischeFelder
AC/DC
GIS-Schaltanlage
BundesfachplanungNEP
Leiterseil
Transformator
NOVA-Prinzip
ÜNBBNetzA
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ULTRANET technisch - Projektübersicht
KonverterstationTransnetBW
KonverterstationAmprion
ULTRANET
Siemens
KonverterNord
(NEP Maßnahme A2)
KonverterNord
(NEP Maßnahme A2)
Siemens
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ULTRANET technisch – Wie sieht eine Konverstation aus ?
DC
-Sch
alta
nlag
e
AC
-Sch
alta
nlag
e Konverter-halle Pol +
Konverter-halle Pol +
Konverter-halle Pol -
Konverter-halle Pol -
Metallic ReturnAC-Netz
+ 380 kV DC
- 380 kV DC
DC-Netz
Page 37Partner für die ULTRANET-Konverter: Amprion GmbH / TransnetBW GmbH / Siemens AG
… heute die nächste Netzgeneration zu realisieren
Am Anfang stand eine Idee …
Page 38Partner für die ULTRANET-Konverter: Amprion GmbH / TransnetBW GmbH / Siemens AG
HVDC PLUS: Für jede Anwendung die richtige Technologie
Vollbrücken-StromrichterGeprüft in mehr als 100 Industriereferenzen
Halbbrücken-StromrichterBisher in allen HVDC PLUS Anlagen eingesetzt
Kabelsysteme HGÜ Freileitungenund Netze··· ··· ··· ···
Page 39Partner für die ULTRANET-Konverter: Amprion GmbH / TransnetBW GmbH / Siemens AG
Das Prinzip Vollbrücke
+Vd/2
-Vd/2
Vconv.
0
AC und DC-Spannung
VAC.
1
2
1
2
n
n
=
=
=
=
=
=~ ~ ~ USUBUpm
Vollkommene Netzkontrolle mit der Vollbrücke
Page 40Partner für die ULTRANET-Konverter: Amprion GmbH / TransnetBW GmbH / Siemens AG
Vorteile der VollbrückeHohe Netzverfügbarkeitdurch schnellesWiederanfahren
Ein Höchstmaß an Sicherheit vor Stromausfällen
SelektiveFehlerkennungund -klärung
Optimale Übertragungs-rate unabhängig vonWitterungsbedingungen
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Vollbrückentechnologie ermöglicht die Vision 2050Europaweites DC-Overlay-Grid
ErweiterteÜbertragungs-entfernungen
Distanz Quelle-Last
Zuverlässig Effizient
ZukunftssicherDC Netze
Umwelt-freundlich
Nutzung vorhandenerTrassen
… und ebnet damit den Weg für die Netzgeneration von morgen
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KonverterUltranet
Ein gemeinsames Projekt vonAmprion GmbH undTransnetBW GmbH
8. April 2016Ludger Meier, Amprion GmbHFachpressekonferenz, Nürnberg
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Konverter-Layout(Stand März 2016)
Konverterhallenmax. Höhe 20 m
Transformatoren
AnschlussGleichstromleitung„Ultranet“
AnschlussWechselstromnetz
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Ultranet-Konverter – GeräuschemissionenZiel: Gesetzliche Vorgaben um mindestens 10% unterschreiten
Immissionswerte nach TA Lärm(Nachtpegel):Gewerbegebiete 50 dB(A)Mischgebiete 45 dB(A)
Vorgaben an den Hersteller
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Zusammenfassung
Ø Detailplanung läuft auf „Hochtouren“
Ø ULTRANET-Antragskonferenzen für 1. Genehmigungsschritt(Bundesfachplanung) durch BNetzA gestartet
Ø Konverterplanung begrenzt Auswirkungen auf Mensch und Umwelt aufein Minimum
Ø Projektpartnerschaft zwischen Siemens sowie TransnetBW undAmprion Garant für den Projekterfolg !
Vielen Dank!Energiewende in Deutschland –Siemens liefert Konverter-Technik für Netzausbau an Amprion und TransnetBW
PK | Stromrichterfabrik Nürnberg | 08.04.2016
Partner fürdie ULTRANET-Konverter:
Page 51Partner für die ULTRANET-Konverter: Amprion GmbH / TransnetBW GmbH / Siemens AG
Amprion GmbHRheinlanddamm 2444139 DortmundGermany
Tel.: +49 (0)231/5849-0E-Mail: netzausbau@
amprion.net
TransnetBW GmbHPariser PlatzOsloer Straße 15-1770173 StuttgartGermany
Tel.: +49 (0)711/21858-0E-Mail: [email protected]
Siemens AGEnergy Management DivisionFreyeslebenstr. 191058 ErlangenGermany
Tel.: +49 (0)9131/7-0E-Mail: support.energy@
siemens.com