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Wissenschaftsdialog 2014 der Bundesnetzagentur: Dr. Henning Schuster, RWTH Aachen: Kappung von Erzeugungsspitzen bei der Netzausbauplanung - Wechselwirkung zwischen den Spannungsebenen

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Impulsvortrag Technik auf dem Wissenschaftsdialog 2014 der Bundesnetzagentur. Mehr erfahren Sie unter: www.netzausbau.de/wissenschaftsdialog

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Wissenschaftsdialog 2014 der Bundesnetzagentur: Dr. Henning Schuster, RWTH Aachen: Kappung von Erzeugungsspitzen bei der Netzausbauplanung - Wechselwirkung zwischen den Spannungsebenen

  1. 1. „Kappung von Erzeugungsspitzen bei der Netzausbauplanung – Wechselwirkung zwischen den Spannungsebenen“ Beitrag aus der BMWi Verteilnetzstudie Dr. Henning Schuster Wissenschaftsdialog der BNetzA Bonn, 25.9.2014
  2. 2. Wesentliche Fragestellungen der BMWi Verteilernetzstudie  Wie hoch ist der Netzausbaubedarf in den deutschen Verteilernetzen bei Zugrundelegung konventioneller Planungsgrundsätze? Wie verteilt sich dieser auf die Verteilernetzebenen und die Regionen?  Durch welche innovativen Planungsstrategien und durch Anwendung welcher intelligenter Netztechnologien können der notwendige Netzausbaubedarf und die damit verbundenen Integrationskosten in den Verteilernetzen gesenkt werden?  Welche Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sind dazu notwendig? Welche Umsetzungskonzepte sind sinnvoll und welche Konsequenzen für die Versorgungssicherheit sind durch die erhöhte Abhängigkeit von der IKT zu erwarten?  Welche regulatorischen oder ordnungspolitischen Anpassungen sind erforderlich, um die optimale Integrationsstrategie zu fördern? BMWi VN-Studie | Aachen - Bonn - Oldenburg 2 A | Hintergrund und Ziele der Studie
  3. 3. - 10 20 30 40 50 60 "EEG 2014" "NEP" "Bundesländer" Hochspannung (Zusatz bei Verkabelung) Hochspannung Mittelspannung Niederspannung Unter Berücksichtigung konventioneller Planungsgrundsätze erfordert der Zubau an EE-Anlagen einen deutlichen Ausbau der deutschen Verteilernetze  Deutlicher Ausbau („EEG 2014“ – „Bundesländer“) in allen Spannungsebenen bis 2032 erforderlich:  50.400 km – 118.500 km in der Niederspannung (4,5 % - 10,6 % der Netzlänge von 2012)  70.100 km – 138.400 km in der Mittelspannung (13,8 % - 27,2 % der Netzlänge von 2012)  10.800 km – 22.400 km in der Hochspannung (11,3 % - 23,4 % der Netzlänge von 2012)  Der kumulierte Investitionsbedarf bis 2032 liegt zwischen 23,2 Mrd. EUR („EEG 2014“) und 48,9 Mrd. EUR („Bundesländer“).  Die Verkabelung der Hochspannungsebene (§ 43 h, EnWG) verursacht rund zwei Drittel der Ausbaukosten in der Hochspannungsebene und ca. 30 % des gesamten Ausbauinvestitionsvolumens. 3 Mrd. EUR NetzausbaubedarfindenVerteilernetzenbis2032 BMWi VN-Studie | Aachen - Bonn - Oldenburg C | Konventioneller Netzausbaubedarf
  4. 4. Erzeugungsmanagement in der Netzplanung ist ein mögliches innovatives Planungskonzepte zur Reduktion des Netzausbaus 4  Erzeugungsmanagement in der Netzplanung In der Netzausbauplanung wird die gezielte Abregelung der Einspeisungen aus EE-Anlagen für wenige Stunden des Jahres zugelassen, um eine auf 100 % der Einspeiseleistung – und damit auf sehr selten auftretende Belastungsspitzen – dimensionierte Netzauslegung zu vermeiden.  Blindleistungsmanagement in der Netzplanung Die Bereitstellung von Blindleistung durch dezentrale Erzeugungsanlagen wird gegenüber den in heutigen Regularien festgelegten Grenzen erweitert.  Lastmanagement in der Netzplanung In der Netzausbauplanung wird die gezielte Beeinflussung von Lasten für wenige Stunden des Jahres zugelassen, um die Einspeisung von EE-Anlagen zu kompensieren.  Intelligente Netztechnologien Intelligente Netztechnologien, d.h. regelbare Ortsnetztransformatoren, Spannungslängsregler und Hochtemperaturleiterseile kommen umfänglich zum Einsatz. D | Nutzung innovativer Planungskonzepte und intelligenter Technologien BMWi VN-Studie | Aachen - Bonn - Oldenburg Netzausbau und Zusatzkosten Konventionelle Planungspraxis Erzeugungs- management Blindleistungs- management Last- management Intelligente Netz- technologien
  5. 5.  Effektivität nimmt bei einer abgeregelten Energie von mehr als 3 % je EE-Anlage deutlich ab.  Extrem hohe Effektivität1) des Einspeisemanagements für geringe Energiemengen.  Effektivität ist unabhängig vom EE- Zubauszenario und der EE- Anlagentechnologie.  Selektive Abregelung von EE-Anlagen kann Effektivität weiter erhöhen. Bereits ein geringes Maß an abgeregelter Energie von EE-Anlagen reicht zur signifikanten Reduktion des Netzausbaus aus BMWi VN-Studie | Aachen - Bonn - Oldenburg 5 Netzausba u und Zusatzkost en Konventionelle Planungs- und Betriebspraxis Erzeugungs- management Blindleistungs- management Lastmanageme nt Intelligente Netz- technologien D | Nutzung innovativer Planungskonzepte und intelligenter Technologien 1) Effektivität ist das Verhältnis des eingesparten Netzausbaus zur abgeregelten Energie 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% Szenario "EEG 2014" Szenario "NEP" Szenario "Bundesländer" EinsparungNetzausbau[%] Reduzierung der eingespeisten Jahresenergie einer abgeregelten Anlagen [%] Windkraftanlagen PV-Anlagen Szenario „EEG 2014“ Szenario „NEP“ Szenario „Bundesländer“
  6. 6. 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8Mrd. EUR p.a. Reduzierung EE-Einspeisung je Anlage im betroffenen Netzgebiet  Einsparungen beim Netzausbau stehen Kosten für IKT und abgeregelter Energie gegenüber.  Gesamtkosteneinsparungen von 15% bei  Reduktion des Netzausbaus um 44% (gesamt) (NS: 55%, MS: 32%, HS: 45% ).  Reduzierung der eingespeisten Energie je EE-Anlage um circa 3%.  IKT-Kosten sind deutlich geringer als Einsparungen beim Netzausbau und beeinflussen das Kostenoptimum kaum.  Betriebskostenanteil der Zusatzkosten steigt von 16% auf knapp 40% (inkl. Kosten der abgeregelten Energie).  Abregelung von konventionellen anstelle der EE- Anlagen reduziert die Kosten für die Ersatzbeschaffung der Energie weiter. Eine Begrenzung der Einspeiseleistung von Windkraft- und PV-Anlagen sollte bei der Netzplanung berücksichtigt werden können. Erzeugungsmanagement in der Netzplanung kann die jährlichen Zusatzkosten um mindestens 15 % reduzieren 6 Durchschnittliche jährlicheZusatzkostenbis2032 90% 70% 50% Maximale Einspeiseleistung bei Netzauslegung 100% (Referenz) 80% 60% Windkraftanlagen 0,1% 0,8% 2,3% 5,3% 10,3% PV-Anlagen 0,2% 1,2% 2,9% 6,2% 11,6% MSNS IKT Betriebskosten HS Abgeregelte Energie BMWi VN-Studie | Aachen - Bonn - Oldenburg Netzausba u und Zusatzkost en Konventionelle Planungs- und Betriebspraxis Erzeugungs- management Blindleistungs- management Lastmanageme nt Intelligente Netz- technologien Szenario „EEG 2014“ D | Nutzung innovativer Planungskonzepte und intelligenter Technologien
  7. 7. 7 Zur Diskussion: Koordination von Erzeugungsmanagement in Übertragungs- und Verteilnetzplanung • Erzeugungsmanagement in Verteilnetzplanung berücksichtigen Schritt 1 • Geänderte Netznutzung des Übertragungsnetzes durch Erzeugungsmanagement in Verteilnetzplanung abbilden Schritt 2 • Erzeugungsmanagement in Übertragungsnetzplanung prüfen (von EE-Anlagen, die direkt im Übertragungsnetz anschlossen sind) Schritt 3 Mittelspannung Höchstspannung Hochspannung Niederspannung Synchronverbund „Bottom – Up“
  8. 8. Kontakt 8 E-Bridge Consulting GmbH Meckenheimer Allee 67-69 D-53115 Bonn Telefon +49 228 9090650 Fax +49 228 90906529 E-mail info@e-bridge.com Informationen über unsere Projekte, Kunden und Berater finden Sie auf unserer Website www.e-bridge.de

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