Energie kompetent vernetzen

enera – Der nächste große Schritt der

Energiewende

Energietag 5.0, Wilhelmshaven

Tim Lüken

• Was sind die Treiber der Energiewende in Deutschland?

• Wo liegen die aktuellen Herausforderungen der Energieversorgung?

• Wo liegen die Konsequenzen für das Verteilnetz?

• Wie ist enera aus dem Förderprogramm SINTEG entstanden?

• Was sind die Themenschwerpunkte von enera?

• Was sind die wesentlichen Aufgaben von EWE NETZ in enera?

• Wer sind die Partner in enera?

• Wie sieht der Zeitplan von EWE NETZ in enera aus?

• Was ist der Smart Grid Operator?

Leitfragen zur Information

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Energie kompetent vernetzen. │www.ernergie-vernetzen.de

Herausforderungen

Treiber der Energiewende in Deutschland

Politische Entscheidungen Erderwärmung

reduzieren Reduktion von CO2

Ausbau Erneuerbare

Energien

• Ausstieg Atomkraft

• Digitalisierung der

Energiewende

• 20-20-20 Ziele

• Erneuerbaren

Energien Gesetz

• Europäische

Klimaziele

• Dekarbonisierung

• Umstieg auf

Elektromobilität

• Klima-

schutzplan

2050

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Der Auftrag an das Energieversorgungssystem hat sich geändert!

Die Herausforderungen der Elektrizitätsversorgung

Kraftwerkslandschaft * < 1000

zentrale Anlagen > 1.500.000

dezentrale Anlagen

Haushalte Standardlastprofil „Prosumer“

Leistungsflüsse Top Down Top Down & Bottom Up

Transparenz < 10.000 Netzpunkte > 500.000 Ortsnetzstationen

Systemverhalten planbar / statisch volatil / dynamisch

Physikalische Rahmenbedingungen

Spannung / Strom / Frequenz Spannung / Strom / Frequenz

Vergangenheit Gegenwart & Zukunft

* Kraftwerksliste - Bundesnetzagentur

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Auslastungsgrenzen im Verteilnetz durch EE-Anlagen

• Einbahnstraße vom Erzeuger zum Verbraucher

• Die Erzeugung orientiert sich an der Last

• Die Last bestimmt die Dimensionierung des Netzes

• Zunehmend bidirektionaler Lastfluss

• Erzeugung ist zunehmend witterungsabhängig

• Erzeugung bestimmt die Dimensionierung des Netzes

Ge

ste

rn

Mo

rge

n

Jahreshöchstlast ausgewählter Transformatoren

Das Netz wird immer stärker ausgelastet.

Verteilnetzbetreiber stehen unter Handlungsdruck.

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

EisMan Einsätze - Nutzung von Marktmechanismen? -

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10001100120013001400150016001700

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Anforderung aus vorgelagerten Netzen

Anforderung aus dem Netz von EWE NETZ

2016: 566 Eingriffe

2017*: 535 Eingriffe *Stand 01.06.2017

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Energie kompetent vernetzen. │www.ernergie-vernetzen.de

Eckdaten enera

Projektrahmen:

• Förderprogramm: Schaufenster Intelligente Energie

• Projektlaufzeit: 01.01.2017 – 31.12.2020

• Projektvolumen: 170 Mio. Euro mit einem Beitrag von 120 Mio. Euro aus Industrie und Wirtschaft

Projektbeteiligte:

• > 75 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft & Politik,

davon 32 Konsortialpartner

Inhaltlicher Fokus:

• Zusammenspiel von Smart Grid, Smart Market und Smart Data

Eckdaten Projekt enera

www.energie-vernetzen.de

Die Modellregion: • LK Aurich, Friesland & Wittmund

• Stadt Lingen

• 2.665 km² Fläche

• 390.000 Einwohner

• 200.000 Haushalte

• 2 GW installierte Leistung EE

• 1,5 GW installierte Leistung Wind

• 230 % bilanzielle EE-Erzeugung

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Die 75 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und

Politik in enera

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Konsortialpartner

Assoziierte Partner Niedersächsisches Ministerium

für Umwelt, Energie und

Klimaschutz

Niedersächsisches Ministerium

für Wirtschaft, Arbeit und

Verkehr

Landkreis Friesland

Landkreis Wittmund

Stadt Aurich

Gemeinde Bockhorn

Samtgemeinde Brookmerland

Gemeinde Dornum

Stadt Emden

Samtgemeinde Esens

Gemeinde Friedeburg

Gemeinde Großefehn

Gemeinde Großheide

Samtgemeinde Hage

Gemeinde Hinte

Samtgemeinde Holtriem

Gemeinde Ihlow

Stadt Jever

Gemeinde Krummhörn

Stadt Norden

Gemeinde Sande

Stadt Schortens

Gemeinde Südbrookmerland

Stadt Varel

Gemeinde Wangerland

Stadt Wiesmoor

Stadt Wittmund

Gemeinde Zetel Stadt Lingen

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Inhaltlicher Fokus

Das Zusammenspiel von Netz, Markt und Daten in enera

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Investitionsfelder der EWE NETZ in enera

Intelligente Messsysteme

Intelligente

Netzführungskonzepte

Intelligente

Netzbetriebsmittel

Nutzen von Flexibilitäten

Weiterbildung &

Qualifizierung

Entwicklung neuer

Geschäftsmodelle

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Installation

2017 2018

Grober Zeitplan zur Umsetzung der enera Projektidee

2020 2019

Evaluation Demonstration Konzeption

MS 1: Netzstudie zur Auswahl der Feldtestgebiete

09.2017

MS 5: Kritische Masse von Netzbetriebsmitteln ausgerollt

12.2018

MS 8 / 9: Handlungs-empfehlungen abgeleitet

Q4.2020

MS 7: Datenbasierte Geschäftsmodelle erprobt

12.2019

MS 6: NLS 2.0 in Betrieb

06.2019

MS 4: Kundenansprache für iMSys erfolgt

MS 3: Anforderungen an Kommunikation und Markt

12.2017

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Energie kompetent vernetzen. │www.ernergie-vernetzen.de

Das Konzept „Smart Grid Operator“

In gelber Ampelphase sind regionale Flexibilitäten entscheidend!

* in Anlehnung an die BDEW-Netzampel

Aktuelles Szenario* Zukünftiges Szenario

ÜNB VNB ÜNB VNB

Systemstabilität Netzengpass

BDEW Kaskade AFE Konzept

EISMAN

BDEW Kaskade AFE Konzept

EISMAN

BDEW Kaskade AFE Konzept

Dyn. Spitzenkappung

BDEW Kaskade AFE Konzept

Dyn. Spitzenkappung

Netzengpass - - - - - - Nachfrage von

Flexibilität Nachfrage von

Flexibilität

Regulärer Netzbetrieb Frequenzhaltung Spannungshaltung

Spannungshaltung Frequenzhaltung Spannungshaltung

Spannungshaltung

Zukünftiger Netzbetrieb - Ampellogik als Leitbild -

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Grüne Ampelphase - regulärer Netzbetrieb -

UW SS 110kV

UW SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV SA SS 20kV

SA SS 20kV

BHKW

UW: UmspannwerkSA: SchaltanlageSS: Sammelschiene

BHKW

DezentralerNetzregler

DV

DV

DV

Messdaten

Sollwerte

• Spannungshaltung durch Blindleistungssteuerung • Steuerung des Blindleistungshaushalts

€€

€€

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DV

DV

DV

Freier Markt

„Marktorientierter Netzbetrieb“

NLS 2.0

SDSP

Netzzustands-prognose

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Betriebsmess-

technik

Betriebsmess-/

Steuertechnik

Messdaten

Gelbe Ampelphase - vorausschauende Engpassvermeidung -

UW SS 110kV

UW SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV SA SS 20kV

SA SS 20kV

BHKW

UW: UmspannwerkSA: SchaltanlageSS: Sammelschiene

BHKW

DezentralerNetzregler

DV

DV

DV

• Spannungshaltung durch Blindleistungssteuerung • Steuerung des Blindleistungshaushalts

€€

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DV

DV

DV

Netzbetreiber nimmt aktiv am regionalen Markt teil um den

zukünftigen Engpass zu verhindern

„Netzorientiertes Marktverhalten“

NLS 2.0

SDSP

Netzzustands-prognose

Engpass erwartet

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Messdaten

Messdaten

Sollwerte

Betriebsmess-

technik

Betriebsmess-/

Steuertechnik

Rote Ampelphase - Netzengpassbewältigung -

UW SS 110kV

UW SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV

SA SS 20kV SA SS 20kV

SA SS 20kV

BHKW

UW: UmspannwerkSA: SchaltanlageSS: Sammelschiene

BHKW

DezentralerNetzregler

DV

DV

DV

• Spannungshaltung durch Blindleistungssteuerung • Steuerung des Blindleistungshaushalts

Kein Marktzugriff. DEA werden dynamisch in

Abhängigkeit ihrer Sensitivität abgeregelt

„Sicherstellung der Systemstabilität“

NLS 2.0

SDSP

Netzzustands-prognose

Bestehender Engpass!

+ dyn. Spitzenkappung

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DV

DV

DV

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Messdaten

Sollwerte

Betriebsmess-

technik

Betriebsmess-/

Steuertechnik

Messdaten

Regionale Flexibilitäten sind entscheidend!

Die Verteilnetzebene muss aktiv zur Entlastung der Übertragungsnetze beitragen.

Regionale Vernetzung von

Erzeugung/ Verbrauch

Weitere Integration

Erneuerbarer Energien

zwingend erforderlich

80% regenerative Energien

im Stromsektor (Ziel 2050)

reichen nicht aus!

31.08.2017 | Energietag 5.0 | Tim Lüken (EWE NETZ)

Dr. Enno Wieben

Energietag 5.0

(2016)

Energie kompetent vernetzen

Vielen Dank T i m L ü k e n

E W E N E T Z

t i m . l u e k e n @ e w e - n e t z . d e

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