Date post: | 05-Apr-2015 |
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Systemverträglichkeit von erneuerbaren Energien
Neue Herausforderungen für die ÜNB
Dr. Christian Schulz
07.10.11
Inhalt
• Entwicklung EEG
• Auswirkungen auf das Übertragungsnetz
• Zusammenfassung
07.10.11 2Systemverträglichkeit EE
3
Entwicklung erneuerbare Energien bis 2020Daten aus BMU Studie Leitszenario 2010
Minimale Last ca. 35.000 MW
maximale Last ca. 80.000 MW
07.10.11Systemverträglichkeit EE
07.10.11 4Systemverträglichkeit EE
Energieeinspeisung bei Sonne und Wind
Inhalt
• Entwicklung EEG
• Auswirkungen auf das Übertragungsnetz
• Zusammenfassung
07.10.11 5Systemverträglichkeit EE
EEG-Ausbau erhöht die Transportentfernung
Risiko einer Großstörung nimmt zu
6
Tage Ereignisse
2003 2 2
2004 14 15
2005 51 51
2006 105 172
2007 185 387
2008 144 228
2009 156 312
2010 161 290
1. HJ2011
146 422
Eingriffe der Netzführungzur Gewährleistung der Netzsicherheit
07.10.11Systemverträglichkeit EE
Herausforderung NetzverstärkungErgebnisse der Dena II Netzstudie – 3600km Transportleitungen bis 2020
7
Gute Masten
Böse Masten
07.10.11Systemverträglichkeit EE
08. April 2010 8 Herausforderung Netzausbau
Der Netzausbaubedarf in den nächsten 10 Jahren ist enorm
dena I (2005): 850 km Hoch- und
Höchstspannungsleitungen bis 2015
davon sind erst ca. 10 % gebaut
dena II bis zu 3.500 km Höchst-
spannungsleitungen bis 2020
Lösungsmöglichkeiten:
Verstärkung der 380-kV-Infrastruktur
Overlaynetz (DC oder AC, Freileitung
oder Kabel)
Großräumige OWP-Direktver-
bindungen
20 GW?
08. April 20109 Herausforderung Netzausbau
TenneT´s Konzept(schon vor dem Moratorium)
• 380 kV-Verbindungen nach
dena I (und dena II)
• HGÜ-Overlay-Verbindungen
onshore
• HGÜ-Interkonnektoren nach
Skandinavien
„Spread & store“ für > 20.000 MW bis 2020
Norwegen
Erneuerbare Energien beeinflussen Frequenzstabilität
10
t
PRL SRL MRL
5 min – 15 min0,5 min
Prognoseabweichungen treten auf bei:- EEG Einspeisung- Lastentwicklung- Netzverlusten- KW-Fahrplänen
Regelleistungsarten:
07.10.11Systemverträglichkeit EE
• In Deutschland halten die ÜNB im NRV ca. ± 4000 MW SRL/MRL vor
Prognoseabweichung durch Wind
Steigender Regelleistungsbedarf der ÜNB durch Wind-Ausbau
11
Beispiel deutschlandweite Windeinspeisung am 19. Oktober 2010 (installierte Leistung 26.300 MW)
0 MW
2000 MW
4000 MW
6000 MW
8000 MW
10000 MW
12000 MW
14000 MW
16000 MW
18000 MW
18.10.10 00:00 18.10.10 12:00 19.10.10 00:00 19.10.10 12:00 20.10.10 00:00 20.10.10 12:00 21.10.10 00:00 21.10.10 12:00 22.10.10 00:00
Wind-Ist-Hochrechnung
Wind-Kurzfristprognose
2500 MW
07.10.11Systemverträglichkeit EE
Entwicklung Prognosequalität Wind
• Kontinuierliche Verbesserung der Prognosequalität durch:
• Verwendung mehrerer Windprognosen und Kombination zu einer eigenen
Metaprognose
• Optimierung des Anbieterportfolios und des Gewichtungsverfahrens
• Verwendung von Kurzfristprognosen, welche anhand der aktuellen Ist-
Werte alle 15-Minuten korrigiert werden
07.10.11 12
Wind 2009 2010 2011
Day-Ahead 4,86 % 3,93 % 3,52 %
Kurzfrist 3,67 % 2,48 % 1,92 %
Entwicklung des nRMSE bei TenneT
Systemverträglichkeit EE
07.10.11 13
PV-Prognosen Abweichung durch NebelInstallierte Leistung: 7.100 MW
0 MW
500 MW
1000 MW
1500 MW
2000 MW
2500 MW
3000 MW
3500 MW
07.10.10 00:00 07.10.10 03:00 07.10.10 06:00 07.10.10 09:00 07.10.10 12:00 07.10.10 15:00 07.10.10 18:00 07.10.10 21:00 08.10.10 00:00
PV-Ist-Hochrechnung
PV-Prognose
Abweichungen von bis zu 2,2 GW
Systemverträglichkeit EE
07.10.11 14Systemverträglichkeit EE
PV-Prognose Abweichung durch SchneeInstallierte Leistung: 8.200 MW
Abweichungen von bis zu 1,6 GW
Entwicklung Prognosequalität Photovoltaik
Kontinuierliche Verbesserung der Prognosequalität durch:
• Aufbau von verschiedenen Prognoseanbietern ab 2009
• Verwendung mehrerer PV-Prognosen und Kombination zu einer eigenen
Metaprognose ab 2010
• Aufbau von Kurzfristprognosen, welche anhand der aktuellen Ist-Werte
alle 15-Minuten korrigiert werden ab 2011
07.10.11 15Systemverträglichkeit EE
PV 2009 2010 2011
Day-Ahead 6,69 % 4,82 % 5,03 %
Intraday 6,60 % 4,29 % 4,91 %
Kurzfrist - - 3,27 %*
* ab 29.03.11 inkl. Nutzung der verkürzten Vorlaufzeit der EPEX
Wann hat ein Energieungleichgewicht europäische Dimensionen ?
16
• ±3000 MW PRL stabilisieren die Frequenz zwischen 49,8 und 50,2 Hz
07.10.11Systemverträglichkeit EE
Alptraum 50,2 Hz - Frequenzverhalten von PV-Anlagen
17
VDE-Anwendungsregel E-VDE-N 4105 werden derzeit aufgrund Einspruchs der ÜNB in Richtung frequenzabhängige Leistungsreduktion für Neuanlagen angepasst.
100
80
60
40
20
Max. Wirkleistungs-abgabe in %
Frequenz in Hz49,7 49,8 49,9 50,0 50,1 50,2 50,3 50,4 50,5 50,6 50,7 50,8 50,9 51,0 51,1 51,2 51,3 51,4 51,5
Bestehende VDEW-Richtlinie „Eigenerzeugungsanlagen am NS-Netz“ beschreibt u.a. netztechnische Anforderungen bei Verletzung der Frequenzgrenzen
Heute allein 18 GW PV in Deutschland !
(davon 80% in der Niederspannung)
Auch für Bestandsanlagen muss eine Lösung gefunden werden, sonst droht das „Solar Jo-Jo“
07.10.11Systemverträglichkeit EE
Inhalt
• Entwicklung EEG
• Auswirkungen auf das Übertragungsnetz
• Zusammenfassung
07.10.11 18Systemverträglichkeit EE
Netze sind notwendiges Bindeglied zwischen Erzeugung, Verbrauch und Speichern
• Die Systemverträglichkeit von EEG-Einspeisung lässt sich nur im Miteinander aller
Stakeholder bewältigen
• Deutliche Verstärkung der Netze auf allen Spannungsebenen notwendig
• Regulatorische Renditen müssen ausreichen, Anforderungen des Finanzmarktes zu erfüllen
• Genehmigungsverfahren müssen deutlich beschleunigt werden
• Systemdienstleistungen müssen auch von EE-Anlagen erbracht werden
(Spannungshaltung, Frequenzstützung, Regelleistung)
19Regenerativer Strom und seine Netzverträglichkeit
TenneT ist nach dem Zusammenschluss mit
transpower der erste grenzüberschreitende
Übertragungsnetzbetreiber für Strom in Europa.
Mit ungefähr 20.000 Kilometern an Hoch- und
Höchstspannungsleitungen und 35 Millionen
Endverbrauchern in den Niederlanden und 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
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!