Ein Unternehmen der EnBW EnBW Verteilnetzstudie Technisches Anlagenmanagement Hoch- und Mittelspannung Richard Huber 18.07.2014
Ein Unternehmen der EnBW
EnBW Verteilnetzstudie
Technisches Anlagenmanagement Hoch- und Mittelspannung Richard Huber 18.07.2014
Ausgangssituation
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 2 I
Energiewende dena-
Verteilnetzstudie
Investitionen
Investitions
-sicherheit Einsparungen
Intelligente
Netze
Netzausbau
Netzintegration
verteilter Einspeiser
Regulierung
Ausgangssituation
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 3 I
ca. 120 Mio. € Budgetbedarf für EEG-Netzausbau:
ca. 1.390 Mio. € nach dena ??
Ausgangssituation Anfang 2013 110-kV-Ausbauplan 2020, Erstellung 2012 - 2013
Richard Huber | Technisches Anlagenmanagement | Netze BW GmbH 4 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!
Ausgangssituation Anfang 2013 EEG-Anfragen bei Netze BW
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 5 I
EEG-Anfragen > 1MW 2011 2012
2013
1.HJ
2014
Anfragen gesamt Stück 84 129 89 65
Angefragte Leistung gesamt MW 607 1161 1278 559
durchschn. Leistung, bereinigt MW 7,2 9,4 14,4 8,6
Wind MW 492 1048 1220 499
durchschn. Leistung Wind MW 12,3 15,4 18,2 11,6
Sonstige MW 115 113 58 60
durchschn. Leistung Sonstige MW 2,6 2,0 1,9 2,7
Vorgehensweise EnBW-Verteilnetzstudie
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 6 |
Analog der Vorgehensweise in der dena-Verteilnetzstudie werden über BW Netzgebietsklassen auf Gemeindeebene gebildet. Darin sind EEG-Ausbauszenarien und Kriterien wie Bevölkerungs- und Lastdichte wesentliche Kriterien.
Pro Netzgebietsklasse werden aus Ist-Netzen Ausbaubedarfe über Grenzkurvenanalysen definiert und dann pro Szenario auf das Netzgebiet der REG skaliert.
Es werden durchgängig (für alle Netzgebietsklassen) Netzdaten der EnBW Regional AG zur Verfügung gestellt und planerische Randbedingungen für unsere Belange angepasst.
Die Netzstudie ist in Teil A und Teil B gegliedert. In Teil A werden unter aktuell gegebenen Randbedingungen die Ausbaubedarfe ermittelt, in Teil B werden darauf aufbauend verschiedene Optimierungsmöglichkeiten bewertet.
Die dargestellten Werte in der Studie setzen auf Ist-Werten 2012 auf und ermitteln Ausbaubedarfe für Zielwerte 2015, 2020 und 2030. Die Zeitachsen stehen somit stellvertretend für zu integrierende EEG-Leistungen.
Netzgebietsklassen
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 7 I
Kriterien für:
Ländlich
Halbstädtisch
Städtisch
Anpassung Planungskriterien, wesentliche Beispiele im Überblick
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 9 I
NS-Ebene MS-Ebene
Starklastf. Rückspeisef. Starklastf. Rückspeisef.
Last 100 % 20 % 100 % 30 %
Windkraft - - - - - - 0 % 100 %
Photovoltaik 0 % 85 % 0 % 85 %
KWK 0 % 100 % 0 % 100 %
Betriebsmittel
HS/MS-Trafo 40 MVA
MS-Kabel NA2XS2Y 3x300
MS/NS-Trafo 630 kVA
NS-Kabel NAYY 4x150
Neue Sollwerte:
„Sollwert variabel wählbar: zwischen 100% oder
103%; Der Sollwert soll so gewählt werden, dass
im Ist-Netz kein Netzausbau notwendig ist.“
(Protokollauszug)
dena-Studie EnBW-Studie
Vergleich dena VNS – EnBW VNS Teil A
1,63
0,42 0,41
2,67
0,62 0,52
0,34
0,5 0,45
0,49
0,79
0,69
0,18
0,27 0,19
0,25
0,46
0,3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
dena REG 2020 EnBW VNS 2020 A EnBW VNS 2020 B dena REG 2030 EnBW VNS 2030 A EnBW VNS 2030 B
Inve
sti
tio
ns
be
da
rf
[Mrd
. E
uro
]
NS
MS
HS
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 12 I
Szenario dena Länder, direkte Daten wären vergleichbar mit EnBW Verteilnetzstudie Szenario A
Erklärung Abweichungen dena- zu EnBW-Verteilnetzstudie Teil A
• Bei der dena-Studie werden deutschlandweite Durchschnittswerte je
Cluster gebildet.
• In Süddeutschland erfolgt deutlich höherer Zubau an Kleinanlagen (z. B.
PV) und somit entsteht höherer Zubaubedarf in der MS- und NS-Ebene
als im Bundesschnitt.
• Trennschärfere Verteilung der Einspeiser als bei der dena-Studie ergibt
extremeren Zubau in einzelnen Gebieten, dafür weniger in anderen
Gebieten. Untersuchungen zeigen, dass dies tendenziell zu mehr Ausbau
führt (Grenze für Zubau wird bei Vergleichmäßigung später
überschritten).
• HS- Netzausbau teilweise umgekehrte Effekte durch insgesamt
geringeren EEG-Zubau als im Bundesschnitt.
• Wesentlich detailliertere Betrachtung durch sehr viel höheren
Prozentsatz an realen Netzen.
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 13 I
Bayern-Studie zum Verteilnetzausbau der TU München
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 14 I
Bayern-Studie zum Verteilnetzausbau der TU München
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 15 I
Vergleich dena VNS – EnBW VNS Teil A
2030 REG NEP REG Länder Verteilnetzstudie Red.faktor
direkte Daten direkte Daten A B VNS A - Länder
HS 1,65 2,67 0,62 0,52 -2,05 MS 0,35 0,49 0,79 0,69 0,30 NS 0,21 0,25 0,46 0,30 0,21
gesamt 2,21 3,41 1,87 1,51 -1,54
reduziert 1,11 1,70 0,94 0,76 -0,77 0,5
2020 REG NEP REG Länder Verteilnetzstudie
direkte Daten direkte Daten A B VNS A - Länder
HS 1,03 1,63 0,42 0,41 -1,21 MS 0,25 0,34 0,50 0,45 0,16 NS 0,17 0,18 0,27 0,19 0,09
gesamt 1,44 2,14 1,19 1,05 -0,95
reduziert 0,94 1,39 0,60 0,53 -0,62 0,65 bisherige Betrachtung
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 16 I
EnBW Verteilnetzstudie Teil B, Optimierung Zusammenfassung Zeitraum vom 2012 bis 2030
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
Inve
sti
tio
ne
n [
Mrd
. E
uro
]
HS-Ebene MS-Ebene NS-Ebene
17 I
Notwendige Investitionen der Varianten zur Netzverstärkung im Zeitraum vom 2012 bis 2030 nach Spannungsebenen
Technisches Anlagenmanagement I EnBW Regional AG
• 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.
EnBW Verteilnetzstudie Teil B, Optimierung Zusammenfassung Zeitraum vom 2012 bis 2030
18 I
Notwendige Investitionen der Varianten zur Netzverstärkung im Zeitraum vom 2012 bis 2030 nach EU-Stadt-Land-Gliederung
• 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
Vergleich dena VNS – EnBW VNS Teil A + B
2030 dena NEP dena Länder EnBW Verteilnetzstudie Vergleich
direkte Daten direkte Daten Szenario A Szenario B VNS A - Länder
HS 1,65 2,67 0,62 0,52 -2,05 MS 0,35 0,49 0,79 0,69 0,30 NS 0,21 0,25 0,46 0,30 0,21
gesamt 2,21 3,41 1,87 1,51 -1,54 Studie Teil A
reduziert 1,11 1,70 0,78 0,62 -0,92 Studie Teil B
Bish. Betrachtung Faktor 0,5
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 19 I
2020 dena NEP dena Länder EnBW Verteilnetzstudie Vergleich direkte Daten direkte Daten Szenario A Szenario B VNS A - Länder
HS 1,03 1,63 0,42 0,41 -1,21 MS 0,25 0,34 0,50 0,45 0,16 NS 0,17 0,18 0,27 0,19 0,09
gesamt 1,44 2,14 1,19 1,05 -0,95 Studie Teil A
reduziert 0,94 1,39 0,49 0,50 -0,90 Studie Teil B Bish. Betrachtung Faktor 0,65
Aufteilung der Optimierungsmöglichkeiten VNS (mit Zeitreihen)
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 21 I
Fazit EnBW Verteilnetzstudie Teil B
1. Die bereits pauschal angesetzten Optimierungen konnten durch Teil B der Studie bestätigt,
teilweise erhöht werden.
2. Wesentliche Potentiale liegen in der Spannungsbandoptimierung, welche eine detaillierte
Netzberechnung, innovative Betriebsmittel und digitalisierte Netzmodelle der MS- und NS-
Ebene voraussetzen.
3. Weitere große Potentiale, insbesondere für das HS-Netz, liegen in der Möglichkeit des
erlaubten Einspeisemanagement (DEA-Abregelung; von der Politik noch verbindlich zu
beschließen).
4. Zusätzliches Potential wird zudem in der Zeitreihenanalyse gesehen und qualitativ
dargestellt. Dies wird erst durch eine zeitreihenbasierte Netzplanung unter
Berücksichtigung lokaler Gleichzeitigkeiten möglich und bedarf weiterer Untersuchungen.
Netze BW sehen diese Potentiale als realisierbar an.
5. Die Netze BW geht somit von einem zusätzlichen Investitionsbedarf zur Integration von
erneuerbaren Energien von ca. 500 Mio. € bis 2020 in ihr Netz aus. Die optimierte Verteilung
aus Szenario A ist anzusetzen.
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 22 I
Konkrete abgeleitete Maßnahmen
1. Einbringen der Ergebnisse in Unternehmensplanung
2. Änderung der Planungsprämissen:
Berücksichtigung der Regionalisierung des Szenario A 2020 je
Gemeindegebiet bei der Zielnetzplanung HS und MS und der
operativen Planung (z. B. Entscheidungsfindung rONT)
Berücksichtigung der Zeitgleichheit: früher 85% PV und 100%
Wind, jetzt 80% PV bei 100% Wind
3. Regionalisierung: Argumentation bei Genehmigungsverfahren und
bei HS-Investanträgen bei der BNetzA
4. Intensivierung der Maßnahmen zur Spannungsbandausnutzung
(Netzplanung, Rollout intelligente Stationen)
5. Kooperation zur Einführung der Zeitreihenbasierte Netzplanung
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 24 I
Ausblick NEP 110-kV-Netzbetreiber gem. §14 Abs. 1b EnWG
1. Abgabe von Prognosen der 110-kV-VNB an die
Übertragungsnetzbetreiber.
2. Berücksichtigung dieser Angaben durch ÜNB im Szenariorahmen,
VNB stehen im Konsultationsverfahren durch die BNetzA als
Ansprechpartner zur Verfügung.
3. Nach Konsultation und Genehmigung durch die BNetzA ergibt sich
gemeinsamer Szenariorahmen für VNB und ÜNB
4. Dieser stellt die Basis für Planungen des VNB dar.
5. Die sich aus den Szenarien ergebenden notwendigen
Engpassgebiete werden geografisch dargestellt
6. Konkrete Ausbauvorhaben werden tabellarisch dargestellt.
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 25 I
Ausblick
Technisches Anlagenmanagement I Netze BW GmbH 26 I
ca. 120 Mio. € Budgetbedarf für EEG-Netzausbau:
ca. 500 Mio. € nach VNS
???