Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

6.2 Leistungsflussbetrachtung der Windenergie-Integration durch Elektrofahrzeuge
6.2.2.2 Leitungsüberlastung durch Ausbau von Windenergieanlagen
Um die Modellannahmen innerhalb des Projektes NET-ELAN konsistent zu halten, wurde für
die Prognose des Ausbaus der onshore Windenergie auf Ergebnisse des IKARUS Energiemodells
(Referenz-Szanrio, siehe Kapitel 7.4) zurück gegriffen. Demnach nimmt die onshore
installierte Leistung von heutigen rund 28 GW bis 2020 um 38% und bis 2030 um 62%
zu. Bezüglich der offshore installierten Leistung wurde basierend auf Angaben der dena davon
ausgegangen, dass die installierte Leistung im Jahr 2020 7,2 GW und im Jahr 2030 19,1
GW beträgt [dena, 2011].
Abbildung 84 zeigt die Netzlast, Windenergieeinspeisung und maximale Leitungsauslastung
im Netzmodell 2020. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung ist die zulässige
Windeinspeisung nicht in der Grafik enthalten. Man erkennt aber, dass immer wenn eine
Leitungsbelastung größer 100% im unteren Bildabschnitt angezeigt wird, eine Reduktion der
eingespeisten Windleistung stattfinden muss. Trotz implementierten Netzausbaus (siehe
Abschnitt 6.2.1.2) ist zu 34% der analysierten Zeitpunkte mindestens eine Leitung mehr als
100% belastet.
Die Summe der aufgrund der Leitungskapazitäten nicht integrierbaren Windenergie beträgt
im Modell 4,79 TWh. Bezüglich der Abschaltung von Windenergieanlagen ist es innerhalb
des Netzmodells möglich zu entscheiden, ob die Reduktion der Windenergieeinspeisung
zuerst onshore oder offshore erfolgen soll. Im Modell werden für jeden Zeitschritt beide Strategien
ausgewertet und dann diejenige gewählt, bei der die höhere Windleistung eingespeist
werden kann. Eine Analyse dieser Vorgehensweise zeigt, dass es zu 26,7% der Zeitpunkte
optimal war die onshore-Einspeisung zu drosseln, während in nur 7,2% der Zeitpunkte eine
primäre Drosselung der offshore Windanlagen vorteilhafter war. 12 Trotz dieses deutlichen
Ungleichgewichts sind die nicht integrierten Energiemengen on- und offshore mit 2,28 TWh
Reduktion onshore und 2,51 TWh Reduktion offshore ungefähr gleich hoch. Diese Tatsache
zeigt, dass offshore zu wenigen Zeitpunkten große Energiespitzen nicht eingespeist werden
können, während onshore zu vielen Zeitpunkten eine geringe Reduktion notwendig ist.
Um die kritischen Netzabschnitte bei Netzüberlastung zu identifizieren, wurden die fünf Zeitpunkte
im Netzmodell 2020 genauer analysiert, in denen die höchsten Leitungsbelastungen
identifiziert wurden. Dabei handelt es sich um Prognosen für Tage in den windstarken Monaten
Januar, Februar, November und Dezember. Last, Windeinspeisung und maximale Leitungsbelastung
zu diesen Zeitpunkten sind Tabelle 29 zu entnehmen. Man erkennt, dass zu
allen fünf Zeitpunkten die Einspeisung aus offshore Wind 92% bis 95% der installierten
Leistung und die Einspeisung aus onshore Wind zwischen 56% und 70% der installierten
Leistung beträgt. Es handelt sich also um Leitungsüberlastungen aufgrund von starker onshore
und offshore Windeinspeisung. Die kritischen Leitungsabschnitte sind in Abbildung 85
gekennzeichnet.
12 Zu den restlichen Zeitpunkten war keine Reduktion der Windeinspeisung erforderlich
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