"Transparenz der Stromnetze - Erhöhung der Transparenz über den Bedarf zum Ausbau der Strom-Übertragungsnetze" - Wissenschaftsdialog "BNetzA meets ...
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„Transparenz der Stromnetze – Erhöhung
der Transparenz über den Bedarf zum
Ausbau der Strom-Übertragungsnetze“
Dr. Dierk Bauknecht (d.bauknecht@oeko.de)
Wissenschaftsdialog „BNetzA meets Science“
Bonn, 23. September 2016
www.oeko.de
Projekt Transparenz Stromnetze
Partizipative Netzmodellierung www.transparenz-stromnetze.de
Stakeholder-Diskurs
NEP Zielnetz B 2025 (Quelle: Öko-Institut e.V.)
Vereinfachtes „DC“-Netzmodell
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Partizipationsverfahren Stakeholder-Workshops
Durchführung von bisher sieben Zentrale Erfahrungen:
ein- bis zweitägigen Workshops ● Die Vorbereitung der Workshops ist
mit Vertretern von 11 Verbänden aufwändig, der Arbeitsprozess u.a.
bzw. Initiativen: dank externer Moderation gut.
Deutsche Umwelthilfe, WWF, NABU, ● Die Teilnehmer sind hoch motiviert
BUND, Bund Naturschutz Bayern, und haben sich sehr positiv über die
Germanwatch, Verbraucherzentrale Workshops geäußert, u.a. als
Bundesverband, Aktionsbündnis neutraler Rahmen zur Diskussion
Trassengegner Bayern, BI Pro komplexer fachlicher Aspekte.
Erdkabel NRW, BI Südkreis, ● Die gemeinsame Formulierung von
FORUM Gemeinsam gegen das Schlussfolgerungen ist schwierig:
Zwischenlager und für eine politische Aussagen müssten in den
verantwortbare Energiepolitik e.V. Organisationen abgestimmt werden.
Die hier aufgeführten Aussagen werden nicht ● Stopp des NEP 2015 hat auch die
notwendigerweise von allen Teilnehmern der Workshopreihe gefährdet.
Workshopreihe mitgetragen. Sie sind daher als
Schlussfolgerungen des Öko-Instituts anzusehen.
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Die Diskussion zum Netzausbau in verschiedenen
Verfahrensschritten
Ausbau Erneuerbare
Inputdaten
Szenariorahmen
Modellierung
Modellierung
Interpretation
der Ergebnisse
Netzentwicklungsplan
Bundesfachplanung,
Raumordnung,
Planfeststellung
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Szenariorahmen / Inputdaten
Unterschiedliche Visionen und Szenarien im Rahmen der
Energiewende, wie das erneuerbare Stromsystem aussehen
soll.
Zentrale Kritikpunkte am Szenariorahmen:
• dass er zu eng gefasst ist
• hohe Bedeutung fossiler Kraftwerke
• und Optionen nicht berücksichtigt, die Netzausbedarf
reduzieren könnten,
• Speicher, Lastmanagement, Dezentralisierung
Wie werden die Szenarien im einzelnen parametrisiert?
Probleme auch bei den Netzdaten
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Übersicht zu den bisher untersuchten Szenarien
Szenario Charakterisierung
Referenzszenario Entspricht NEP Szenarien B 2024 und B 2034
2024 und 2034
Netzszenarien 2024 und 2034 Verzicht auf HGÜ-Korridor D
„Verzicht auf Korridor D“ („Südostlink“)
Netzszenarien 2024 und 2034 Verzicht auf HGÜ-Korridor A
„Verzicht auf Korridor A“ Emden – Osterath – Philippsburg
Netzszenario 2024 Anbindung des Knotens Mecklar an den
„Konverter Mecklar“ HGÜ-Korridor C, Verzicht auf Maßnahme P43
Strommarkt-Basisszenario Verringerung der Braunkohle-Leistung auf 6 GW
„Rückgang Braunkohle“ (entsprechend Greenpeace-Szenario)
Strommarkt-Basisszenario 50% des EE-Zubaus werden lastnah
„Lastnahe EE-Verteilung“ (auf Ebene der Bundesländer) zugebaut
Strommarkt-Szenario Verringerung der Braun- und Steinkohle-Erzeugung
„Kohleausstieg“ (Greenpeace-Szenario)
Strommarkt-Szenario Nachfragerückgang, Kohleausstieg, dezentrale
„Dezentrale Energiewende“ Verteilung EE und Gas-KW, dezentraler Ausgleich
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Modellierung: Mögliche Kritik
• (Verwendete Modelle kommen zu falschen
Schlussfolgerungen)
• Modellierungsprozess ist nicht transparent, Modelle stehen nur
den Netzbetreibern zur Verfügung
Expertenebene: Modellierung mit verschiedenen Modellen: Welche
Bandbreite an Ergebnisse ergibt sich daraus?
Stakeholderebene: offene Diskussion auch der Modellmechanik
Entwicklung von Open Source Modellen ist wichtig, aber
Stakeholder können auch Open Source-Modelle nicht nutzen
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Interpretation der Ergebnisse
• z.B. Erforderlichkeitskriterium
• Eine Maßnahme gilt als erforderlich, wenn sie zu mindestens 20%
ausgelastet ist.
• Leitungen, die im Modell abgebildet sind, werden auch genutzt.
• Beispiel „Braunkohleleitung Korridor D“
• Ohne Korridor D sinkt die Erzeugung aus Braunkohle in
Deutschland in 2024 um 2% und im Jahr 2034 um 6%
Braunkohleleitung ja oder nein?
• Vergleich verschiedener Optionen gesellschaftlicher Diskurs
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Beispiel: Dezentralisierung der
Energieversorgung
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Vorrang für regionalen Ausgleich zwischen Erzeugung
und Verbrauch in ca. 40 Regionen
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Nicht: Übertragungsnetz oder dezentral
Sondern: Übertragungsnetz oder andere Infrastrukturmaßnahmen
Transportfunktion
Schlechtere Standorte
mehr Anlagen
Im Beispiel
15.757 vs
21.675 Turbinen
Stehen die Flächen
überall zur Verfügung?
Quelle: Wimmer et al. et 12/2014
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Mögliche Systemeffekte eines dezentralen Ansatzes
(dezentraler Ausgleich)
Geringere Netzverluste Bedarf an flexibler
Geringerer Kapazität erhöht sich
Netzausbaubedarf Verstärkte Nutzung von
Flexibilität
Wirkungsgradverluste
Teurere Kraftwerke
kommen zum Einsatz
Höhere
Stromerzeugungskosten
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 12www.oeko.de
Fazit
● Mit dem Dezentral-Szenario wird ein wichtiges Szenario
untersucht, das bisher im NEP keine Rolle spielt
● Entlastung des Netzes, aber kaum Änderung nach dem
Erforderlichkeitskriterium
● Dezentral-Szenario führt auch zu negativen Effekten
‒ Anstieg der variablen Stromerzeugungskosten
Was kann durch weitere Anpassungen des Szenarios reduziert
werden?
● Nicht: Übertragungsnetz oder dezentral
Sondern: Übertragungsnetz oder andere
Infrastrukturmaßnahmen
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 13www.oeko.de
Kontakt
Dr. Dierk Bauknecht
Senior Researcher
Öko-Institut e.V.
Postfach 17 71
79017 Freiburg
Telefon: +49 761 45295-230
E-Mail: d.bauknecht@oeko.de
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 14Wir stehen erst am Anfang der Erneuerbaren-
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Entwicklung
+ Steigender Stromverbrauch durch PtX zu erwarten.
700
Historische EU-rechtliche Nationale
Daten Verpflichtung Ziele
600 100%
Geothermie
Korridor für den Ausbau des
500 Deponiegas Anteils erneuerbarer Stromerzeugung 80%
auf 80 bis 100% im Jahr 2050
Abfall (biogen)
400
Biomasse
TWh
60%
Fotovoltaik
300
Windkraft offshore
Mindest-Ausbaupfad 40%
Energiekonzept 2010/2011
200 Windkraft onshore
Wasserkraft Ausbaukorridor EEG 2014
20%
100
0 0%
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 15www.oeko.de
CO2-Emissionen in verschiedenen Szenarien
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 16www.oeko.de
Eingangsdaten und typische Szenario-Parameter
für das Strommarktmodell „PowerFlex Grid“
Deutschland Europa
Last- und Konventioneller Speicher: Last- und
Angebotsprofile: Kraftwerkspark: • Speicherkapazität Angebotsprofile:
• Stromnachfrage • Leistung • Be- und • Stromnachfrage
• Fernwärme- • Verfügbarkeit Entladeleistung • EE-Angebot für
nachfrage • Wirkungsgrad • Wirkungsgrad Wind, PV und
• EE-Angebot für • Lastgradienten • Koordinaten Laufwasser
Wind, PV und • Mindestlast • Must-run Strom-
Lastmanagement:
Laufwasser erzeugung
• Brennstoff- • Lastprofil
• Must-run Strom- kosten Konventioneller
erzeugung • Speicherkapazität
Kraftwerkspark:
• variable Kosten • Installierte Leistung
• Vereinfacht
• Stündliche • Emissionsfaktor • Wirkungsgrad (Brennstoffcluster)
Auflösung • CO2-Preis • Räumlicher Speicher:
• Räumlicher • Koordinaten Verteilschlüssel
Verteilschlüssel • PSW und SWK
Typische Parameter für die Bildung von Szenarien
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 17www.oeko.de
Bewertungskriterien
Ökonomische Effekte
• Kraftwerkskosten
•
•
Netzkosten
Flexibilitätskosten
CO2 Ökologische
Auswirkungen /
„Demokratisierung“
Energetische vs.
Effizienz
Kostenminimierung?
Gesellschaftliche
Dimension:
Versorgungssicherheit
& Komplexität Demokratisierung,
Eigentumsverteilung
Bauknecht | Wissenschaftsdialog | 23.09.2016 18www.oeko.de
Modellierungsergebnisse Netz
Mögliche Effekte Ergebnis der Modellierung
Geringere Netzverluste Regionen versorgen sich möglichst
selbst, Leitungsverluste sinken
Szenario 1: -17%
Szenario 2: -11%
Geringerer Netzausbaubedarf Sz 1: Netzentlastung, aber auch
neue Engpässe
Die meisten Leitungen sind immer
noch „erforderlich“
Sz 2: Belastung sinkt insgesamt,
aber steigt in der Spitze
Bauknecht | Transfer-Workshop (De)zentral | 4.10.2016 19www.oeko.de
Modellierungsergebnisse außerhalb des Netzes
Mögliche Effekte Ergebnis der Modellierung
Bedarf an flexibler Kapazität erhöht Sz 1: Lokale -Nutzung flexibler
sich Nachfrage kommt schneller an die
Grenzen, lange Erzeugungsplateaus
Verstärkte Nutzung von Flexibilität
Wirkungsgradverluste
Teurere Kraftwerke kommen zum Sz 1: Variable Stromerzeugungskosten in
Einsatz Höhere Deutschland steigen um 3,4 Mrd €
Stromerzeugungskosten (+18%) (höhere CO2-Preise und teurere
Kraftwerke)
Sz 2: +0,9 Mrd € (+6%)
->Verdrängte Kraftwerke werden für den
Export genutzt
Siehe Leitungsauslastung
Bauknecht | Transfer-Workshop (De)zentral | 4.10.2016 20Sie können auch lesen
