Systemverträglichkeit von erneuerbaren Energien Neue Herausforderungen für die ÜNB Dr. Christian Schulz 07.10.11

Inhalt Entwicklung EEG Auswirkungen auf das Übertragungsnetz Zusammenfassung Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Entwicklung erneuerbare Energien bis 2020 Daten aus BMU Studie Leitszenario 2010 maximale Last ca. 80.000 MW Minimale Last ca. 35.000 MW Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Energieeinspeisung bei Sonne und Wind Systemverträglichkeit EE 07.10.11

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EEG-Ausbau erhöht die Transportentfernung Eingriffe der Netzführung zur Gewährleistung der Netzsicherheit Tage Ereignisse 2003 2 2004 14 15 2005 51 2006 105 172 2007 185 387 2008 144 228 2009 156 312 2010 161 290 1. HJ 2011 146 422 Risiko einer Großstörung nimmt zu Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Herausforderung Netzverstärkung Ergebnisse der Dena II Netzstudie – 3600km Transportleitungen bis 2020 Gute Masten Böse Masten Systemverträglichkeit EE 07.10.11

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? Herausforderung Netzausbau 08. April 2010

TenneT´s Konzept (schon vor dem Moratorium) Norwegen TenneT´s Konzept (schon vor dem Moratorium) „Spread & store“ für > 20.000 MW bis 2020 380 kV-Verbindungen nach dena I (und dena II) HGÜ-Overlay-Verbindungen onshore HGÜ-Interkonnektoren nach Skandinavien Herausforderung Netzausbau 08. April 2010

Erneuerbare Energien beeinflussen Frequenzstabilität Regelleistungsarten: t PRL SRL MRL 5 min – 15 min 0,5 min Prognoseabweichungen treten auf bei: - EEG Einspeisung - Lastentwicklung - Netzverlusten - KW-Fahrplänen In Deutschland halten die ÜNB im NRV ca. ± 4000 MW SRL/MRL vor Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Prognoseabweichung durch Wind Beispiel deutschlandweite Windeinspeisung am 19. Oktober 2010 (installierte Leistung 26.300 MW) 2500 MW Steigender Regelleistungsbedarf der ÜNB durch Wind-Ausbau Systemverträglichkeit EE 07.10.11

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 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

PV-Prognosen Abweichung durch Nebel Installierte Leistung: 7.100 MW Abweichungen von bis zu 2,2 GW Systemverträglichkeit EE 07.10.11

PV-Prognose Abweichung durch Schnee Installierte Leistung: 8.200 MW Abweichungen von bis zu 1,6 GW Systemverträglichkeit EE 07.10.11

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 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 Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Wann hat ein Energieungleichgewicht europäische Dimensionen ? ±3000 MW PRL stabilisieren die Frequenz zwischen 49,8 und 50,2 Hz Systemverträglichkeit EE 07.10.11

Alptraum 50,2 Hz - Frequenzverhalten von PV-Anlagen Bestehende VDEW-Richtlinie „Eigenerzeugungsanlagen am NS-Netz“ beschreibt u.a. netztechnische Anforderungen bei Verletzung der Frequenzgrenzen 100 80 60 40 20 Heute allein 18 GW PV in Deutschland ! (davon 80% in der Niederspannung) Max. Wirkleistungs- abgabe in % 49,7 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 Frequenz in Hz VDE-Anwendungsregel E-VDE-N 4105 werden derzeit aufgrund Einspruchs der ÜNB in Richtung frequenzabhängige Leistungsreduktion für Neuanlagen angepasst. Auch für Bestandsanlagen muss eine Lösung gefunden werden, sonst droht das „Solar Jo-Jo“ Systemverträglichkeit EE 07.10.11

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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) Regenerativer Strom und seine Netzverträglichkeit

für Ihre Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 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