systemstabilität und einspeisemanagement im focus der energiewende · 2020. 1. 27. ·...
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Systemstabilität und Einspeisemanagement im Focus der Energiewende (Teil 1)
Bauernscheune in 99310 Bösleben-Wüllersleben, Ettischlebener Weg 19, 01.07.2014
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Per März 2014 sind 1,8 GW „grüne“ Leistung an das TEN-Netz angeschlossen – Tendenz weiter steigend
Installierte Leistung: 1.777 MW, davon:
1. Windkraft 940 MW2. Photovoltaik 631 MW3. Biomasse 185 MW
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Ca. 97 % der erneuerbaren Energien sind im Verteilnetz angeschlossen – Weiterentwicklung der Verteilnetze zu dezentralen Kraftwerken
ÜNBs380-kV/220-kV-Netz
VNBs110-kV/MS/NS-Netz
ÜNBs380-kV/220-kV-Netz
VNBs110-kV/MS/NS-Netz
Flexibilität, Systemsicherheit, Frequenz, Blindleistung, Schwarzstart
kWh
Flexibilität, Systemsicherheit
kWh
Zentrale Kraftwerke
„Flächen-kraftwerk“
NEU:Regelung von
Frequenz,Blindleistung und
Wirkleistung
Bisher: zentrale Energieerzeugung Neu: dezentrale Energieerzeugung
Quelle: dena-Verteilnetzstudie, 2012
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Überblick TEN Stand 27.06.2014
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SysStabV Teil 2 (Entwurf vom 12.05.2014)
BMWI hat eine Nachrüstungsstrategie für Erzeugungsanlagen am Mittel- und Niederspannungsnetz zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz in Auftrag gegeben.
Laut der Studie gefährdet die unkontrollierte Ab- und Zuschaltung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen beim Erreichen einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz bzw. 49,5 Hertz aufgrund der Höhe der installierten Leistung die Stabilität des gesamten kontinentaleuropäischen Verbundnetzes.
Zu den untersuchten Anlagentypen zählen:
Windenergie, feste Biomasse, Kraft-Wärme-Kopplung (Anlagen bis max. 100 MWel), das "EEG-Gas" (Bio-, Deponie-, Klär- oder Grubengas), flüssige Biobrennstoffe und kleine Wasserkraft (Anlagen bis max. 5 MW).
Lösungsvorschläge: Umparametrieren der Abschaltfrequenzen und die Nachrüstung der Wirkleistungsreduktionskennlinie in Anlehnung an die VDE-AR-N 4105 oder E VDE-AR-N 4120.
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SysStabV Teil 2 (Entwurf vom 12.05.2014)
Dezentrale Erzeugungsanlagen (Wind, Wasser, Bio, KWK, sonstige…) besitzen hohe Systemrelevanz im deutschen Versorgungsnetz.
Vielzahl von Anlagen in der Nieder-, Mittel- und Hochspannung trennen sich bei einer unteren Frequenz von 49,5 Hz vom Netz.
Systemstabilität der Netze steht im Focus.
Untere Abschaltfrequenz muss durch eine Fachkraft abgesenkt werden (i.d.R. auf 47,5 Hz).
Verordnung zur Änderung der SysStabV im Herbst 2014:
Verordnung vor der Sommerpause in Bundeskabinett, danach in Bundesrat.
Herbst 2014: In Kraft treten der Verordnung zur Änderung der SysStabV.
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Entwicklung der Frequenzeinstellungen
Quelle: Endbericht vom 06.12.2013 Studie von Ecofys
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Umrüstung der betroffenen Bestandsanlagen (21.000)
Quelle: Endbericht vom 06.12.2013 Studie von Ecofys
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Umrüstung der betroffenen Bestandsanlagen (1.224)
Anlagentyp Anzahl AO
Anzahl Erzeugungsanlagen
Windenergie 130 723
feste Biomasse (Biomasse) 182 342
Biogas und Weitere EEG-Typen (Deponiegas,Grubengas) 8 15
KWK 42 87
Wasser 32 57
Summe 394 1.224
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Quelle: VKU
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Quelle: VKU
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Umsetzung der anstehenden Aufgaben
Aufgaben des Verteilnetzbetreibers (VNB): Erstanschreiben 10 Wochen nach ÜNB-Formularvorlage VNB als Ansprechpartner für Umsetzungsfragen von Anlagenbetreiber Hoher operativer Aufwand durch Sichtung der Dokumente von Anlagenbetreiber komplexe Prüfungen, Problemfälle und Abgrenzung von Ausnahmen VNB als Kommunikationsdrehscheibe zwischen Anlagenbetreiber und
Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) bei Abstimmung zu Ausnahmefällen Beschwerdemanagement Umsetzung der Vergütungseinstellung Qualitätssicherungsmaßnahmen kfm. Abwicklung und Wälzung administrative Kosten über Netzentgelte (100%)
Pflichten der Anlagenbetreiber: Umrüstung veranlassen Kosten tragen Meldung Umrüstungsnachweis an VNB Nachweise Härtefälle (keine oder nur teilweise Umrüstung möglich)
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Kostenschätzung
Quelle: Endbericht vom 06.12.2013 Studie von Ecofys
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VNB
ÜNBService-Center
+Externer
Gutachter
AB
BNetzA Anlage
1*) Vorgaben 2) Kommunikation
4) Nachweise &
Härtefälle3) Installateur
beauftragen &
Umrüstung
5) Reporting &
Klärung Härtefälle6) Monitoring
7) Vergütungssanktionen
* = Nummern zeigen die Abwicklungsreihenfolge an
9) Bußgelder
Prozess in vereinfachter Darstellung
8) Kontrollen
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Systemstabilität und Einspeisemanagement im Focus der Energiewende (Teil 2)
Bauernscheune in 99310 Bösleben-Wüllersleben, Ettischlebener Weg 19, 01.07.2014
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Höchstspannungsnetz
Hoch- und Mittelspannungsnetz
Niederspannungsnetz
Zentrale Versorgung Dezentrale Versorgung
Energieversorgung im Strukturwandel
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Messwerte zunehmend wichtiger für Netzstabilität (sonst keine Informationen über Verkehrslage) Funkrundsteuerempfänger kann ausschließlich Befehle Ausgeben→ ungeeignet für Erzeugungsanlagen > 100 kW Informationen aus dem Netz sollen höchstmögliche Verfügbarkeit des Netzanschlusses
gewährleisten Gesetzliche Vorgabe zur maximalen Aufnahme von „grünen Strom“ wird voller Engagement in
Thüringen umgesetzt Es erfolgt niemals ein grundloser Eingriff durch den Netzbetreiber
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Messwerte
Fernwirkbefehle
Schutzmeldungen
Erzeugungsanlage
Netzleitstelle TEN Erfurt
Messwerte
Netzzustände
umfassender. Datenaustausch
Netzleitstelle Berlin
Fernwirkanlage notwendig für ein intelligentes Stromnetz mit Informationsaustausch
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Technische Richtlinien und Ergänzungen
Leitfaden zum EEG-Einspeisemanagement (Version 1.0); 29.03.2011
Positionspapier 2.0 BNetzA (19.12.2012) → Klarstellung Anforderungen
Leitfaden zum EEG-Einspeisemanagement (Version 2.1); 07.03.2014
VDE-AR-N 4105 → technische Mindestanforderungen
Ergänzende Bedingungen des Verteilnetzbetreibers
Technische Vorgaben des Netzbetreibers
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Systemlösungen zur Integration EEG-AnlagenAufbau von intelligenten Regelsystemen
Steuerung [ Master ]
Übergabestation
Funk- oder FestverbindungGPRS / DSL …
VPN-Tunnel
Fernwirkschrank
Windkraftanlage ( WKA )Solaranlage (PV)
Netzleitstelle
NAP( NVP )
ggf. Leitstelle Windpark
Anschlussnehmer
Netzbetreiber
Router
MS und NS BlindleistungsregelungKennlinien für Wechselrichter der EEA
NS: autarke Spannungsregelungüber automatische Netzregler vor Ort
Firewall
Router
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Enrico ScherfFachgebietsleiter Einspeiser
TEN Thüringer Energienetze GmbHSchwerborner Straße 30
99087 Erfurt