Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

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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 Seite 143
6. Chancen und Risiken der Netzintegration von Elektrofahrzeugen auf verschiedenen Spannungsebenen 6 x 104 Netzlast und Windenergieeinspeisung 2020 Leistung (MW) 4 2 0 0 8760 Studen (h) verfügbare Windeinspeisung Last Maximale Leitungsauslastung 2020 Auslastung (%) 300 200 100 verfügbare Windeinspeisung 0 0 8760 Stunden (h) Abbildung 84: Netzlast und verfügbare Windenergieeinspeisung 2020 Datum 13 Last Windeinspeisung onshore Windeinspeisung offshore Maximale Leitungsauslastung 08.01.2020 46,0 GW 21,4 GW 7,0 GW 240% 26.01.2020 60,2 GW 22,9 GW 7,0 GW 240% 26.02.2020 37,5 GW 21,0 GW 6,8 GW 236% 11.11.2020 47,2 GW 26,1 GW 7,0 GW 239% 10.12.2020 40,4 GW 24,4 GW 7,0 GW 246% Tabelle 29: Zeitpunkte der maximalen Leitungsbelastung im Netzmodell 2020 13 Bei den Daten handelt es sich um Prognosen, die aufgrund einer Hochrechnung auf Basis der Windeinspeisung 2010 und des Ausbaus der installierten Leistung bis 2020 entstanden sind. Es soll keineswegs der Eindruck erweckt werden, dass das Netzmodell vorhersagen könnte, dass es genau an diesen Tagen zu Leitungsüberlastungen kommen wird. Seite 144
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