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Einflussgrößen auf Redispatchmengen in Deutschland
• Einleitung und Überblick
• Verfahren und Modelle
• Parametrierung und Annahmen
• Simulationsergebnisse
2024: Ultranet
2025: HGÜ, Offshore, Onshore/PV
Kurzfassung
2
Simulationen und Untersuchungsprogramm
• Simulation der europäischen Strommärkte für unterschiedliche EE-Kapazitäten in Deutschland
• Simulation des Netzbetriebs und des resultierenden Redispatch für DE mit verschiedenen Netz- und HGÜ-Ausbaustufen
Untersuchung des Einflusses auf Redispatchmengen in Deutschland für unterschiedliche Szenarien in 2024 und 2025
Zentrale Erkenntnisse
• Bei betrachtetem Szenario führt Engpasssituation in 2024 zu leicht höherem Redispatchbedarf als in 2015
• Redispatch aufgrund von auftretenden Engpässen hauptsächlich in Nord-Süd-Richtung
• Bei Inbetriebnahme der vier geplanten HGÜs in 2025, signifikante Reduktion der Redispatchmenge auf ~2,1 TWh/a
• Redispatch: Leistungsanpassung (+/-) von Erzeugungseinheiten Bereitstellung durch konventionelle Kraftwerke und Abregelung von Windenergieanlagen
Bereitstellung von Regelreserve und Wärme begrenzt Redispatchfähigkeit
• Einfluss von zusätzlicher EE-Einspeisung auf Redispatchmengen in Abhängigkeit der geografischen Verteilung Geringerer Einfluss der zusätzlichen Einspeisung bei homogener Verteilung über Deutschland
Anstieg der Redispatchmenge bei zusätzlicher Einspeisung in Norddeutschland: In 2025 (mit geplanten HGÜs) führen 5 GW zusätzlich
installierte Offshore-Kapazität (≈20 TWh/a Erzeugung) zu einem Anstieg der Redispatchmenge von bis zu 4 TWh/a
Auch bei Inbetriebnahme der geplanten HGÜs, Abregelung von Erzeugung im Norden Deutschlands notwendig
DONG
Identifikation von Einflussgrößen auf Redispatchmengen in Deutschland
Simulation
Überblick über die Studie
Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Markt- und Netzszenarien auf
Netzengpässe und Redispatchmengen mithilfe von Simulationsergebnissen
Nuclear
Lignite
Hard coal
Gas/oil
Hydro
KKWBraunkohleSteinkohleGas/ÖlWasser-
kraft
Marktmodell
Marktsimulation
Redispatch-
simulation
Betrachtungsbereich
380 kV330 kV220 kV
Netzmodell
Ziel der Studie
• Identifikation von Einflussgrößen
auf Redispatchmengen in
Deutschland
• Insbesondere Betrachtung von
Offshore Netzverknüpfungs-
punkten in Norddeutschland
Entsprechende Auswahl der
Parameter und Untersuchungen
Sensitivitätsanalyse
• Variation der Parameter zur
Identifikation ihres Einflusses durch
Vergleich mit Referenzszenario
DONG 3
Marktmodell
KKWBraunkohleSteinkohleGasÖlWasserkraft
DONG 4
Modellbeschreibung
• Minimierung der gesamten Erzeugungskosten unter Berücksichtigung
technischer Randbedingungen
• Modellierung der Kraftwerke Technische Randbedingungen, z.B. Leistungsgrenzen (Min./Max.), Anfahrzeiten
Kosten für Primärenergieträger (inkl. Transport) und Emissionszertifikate
Zusätzliche Kosten (z.B. Betriebsmaterial, Startkosten)
• Berücksichtigung von Net Transfer Capacities (NTCs) bei
grenzüberschreitenden Leistungsflüssen
• Simulation von 8760 konsekutiven Stunden
Ergebnis: Stündliche Einspeisung jeder modellierten
Erzeugungseinheit als Eingangsdaten für Netzsimulation
400 - 380 kV
330 kV
275 - 220 kV
150 - 110 kV
HVDC
Modell des europäischen Übertragungsnetzes
DONG 5
Modellbeschreibung
• Exakte Netzdaten nur für Übertragungsnetzbetreiber verfügbar
• Verwendetes Netzmodell basierend auf öffentlich verfügbaren Daten
• Parametrierung der Betriebsmittel des Netzmodells
anhand veröffentlichter Referenzlastflüsse
• Keine explizite Berücksichtigung von Schaltzuständen
oder Topologiemaßnahmen
• Keine explizite Modellierung der unterlagerten Netzebene
Detailgrad (~4.000 Knoten, ~7.000 Zweige) des
Netzmodells abgestimmt auf fundamentale
Untersuchungen des Übertragungsnetzes
Ultranet
Referenzszenarien und Sensitivitäten
Überblick über den Untersuchungsrahmen
• Untersuchung von zwei Basisszenarien sowie verschiedener Sensitivitäten
2025
Referenz
• Simulation mit 2024
Erzeugungsportfolio
• Parametrierung/Simulation des
Szenarios für 2024 ohne die
für 2025 geplanten HGÜ-
Verbindungen
Referenz
• Angepasstes
Erzeugungsportfolio
für 2025
• Simulation mit für
2025 geplanten
HGÜs
Offshore-Szenario
• Anstieg der
installierten Leistung
für Offshore Wind
in Deutschland
(Netz unverändert)
• Sensitivität mit
neuer HGÜ
Onshore/PV-Szen.
• Anstieg der
installierten Leistung
für Onshore Wind
und PV in
Deutschland
• Netz unverändert
• 2024 Szenario: Untersuchung der Redispatchmengen bei Inbetriebnahme von HGÜ Ultralink (Süd)
• 2025 Szenarien: Untersuchung des Einflusses eines Anstiegs der Einspeisung aus Offshore-Wind bzw.
Onshore-Wind und PV
Szenarien basieren auf öffentlich verfügbaren Daten (z.B. installierte Leistung Offshore aus NEP2030)
DONG 6
Netzmodell 2015
Netzparametrierung
DONG 7
HVDC220 kV380 kV
Netzmodell 2024 Netzmodell 2025
Anpassung des Netzmodells entsprechend geplanter Projekte
• Veränderte Einspeisung gegenüber 2014 aufgrund von Veränderungen
im Erzeugungsportfolio
• Zunahme des Imports und Exports in fast allen Marktgebieten
Ergebnisse Marktsimulation - 2024
Import / Export
DONG
Import / Export (Deutschland, 2024)
8
[TWh/a] Referenz 2024
Import Export
Deutschland 75,5 99,2
Dänemark 30,5 34,8
Frankreich 57,2 92,2
Österreich 41,8 27,4
Italien 119,8 0,2
Polen 17,8 22,7
Norwegen 31,5 35,6
Schweden 9,5 60,4
Jährliche Erzeugung (Deutschland, 2024)
0
100
200
300
400
500
600
Reference2024
EntsoE2014
DE
other
biomass
solar
wind offshore
wind onshore
hydro
oil
chp
natural gas
hard coal
lignite
nuclear
load
Jah
rese
ner
giem
enge
TWh
a
0
100
200
300
400
500
600
Reference2024
EntsoE2014
DE
Sonstiges
Biomasse
PV
Wind offshore
Wind onshore
Wasser
Öl
KWK
Erdgas
Steinkohle
Braunkohle
Kernenergie
Last
Jah
rese
ner
giem
enge
TWh
a
0,7
23,2
9,7
1,9
1,23,1
14,2
4,5
15,4
4,2
4,3
0,6
3,531,1
9,2
4,4
5,6
0,1
2,39,3
1,29,50,914,6
DKW
PL
CZ
ATCH
FR
BE
NL
LU
NODKE
SE
+23,6 TWh/a
Exportbilanz
Redispatchmengen• Ergebnis Netzsimulation 2024: 16,4 TWh/a
inklusive Abregelung von Windenergieanlagen
Netzengpässe insbesondere in Nord-Süd-Richtung
Leistungserhöhung im Rahmen von Redispatch
insbesondere bei Gaskraftwerken im Süden (bei
gleichzeitiger Abregelung von Windenergie-
einspeisung im Norden)
Abregelung
Netzverknüpfungspunkte der Offshore-Windparks in
Nord- (680 GWh) und Ostsee (24 GWh) sind
betroffen
Ergebnisse der Netzsimulation - 2024
Redispatchmengen – Jährliche Untersuchung 2024
DONG 9
Netzengpässe
2,0 TWh/a Leistungsreduzierung
Leistungserhöhung 1 %15 %> 30 %
Leitung (n-1)-überlastet in
Marktparametrierung - 2025
Unterschiede in installierter Erzeugungsleistung in Deutschland für 2025 Szenarien
10
Installierte Erzeugungsleistung (2025)
DONG
Referenzszenario 2025• Anstieg EE-Leistung in Deutschland
Offshore Sensitivität• + 5 GW installierte Leistung Offshore
• Insg. 17,4 GW Offshore-Wind-Leistung
Zusätzliche Leistung in Norddeutschland
Onshore-/ PV-Sensitivität• Offshore-Kapazität wie in Referenz
• +4 GW installierte Leistung Onshore
• +13,3 GW installierte Leistung PV
Zusätzliche Leistung hauptsächlich im
Süden Deutschlands
• Zusätzliche Einspeisung in beiden
Sensitivitäten: ~20 TWh/a
Dazu größere installierte Kapazitäten in
Onshore-/PV-Sensitivität als in Offshore-
Sensitivität notwendig
Installierte EE-Leistung (2025) in GW
Szenarien
0
50
100
150
200
250
Refe
rence
Offsh
ore
On
sho
re/P
V
DE
other
biomass
solar
wind offshore
wind onshore
hydro
oil
natural gas
hard coal
lignite
load
GW
Erze
ugu
ngs
kap
azit
ät/S
pit
zen
last
0
50
100
150
200
250
Re
fere
nce
Offshore
On
sho
re/P
V
DE
Sonstiges
Biomasse
PV
Wind offshore
Wind onshore
Wasser
Öl
Erdgas
Steinkohle
Braunkohle
Last
GW
Erze
ugu
ngs
kap
azit
ät/S
pit
zen
last
54,2 54,2 58,2
12,4 17,4 12,4
68,254,954,912,4
17,4
12,4
27,2
25,3
25,3
11,5
9,2
9,2
Onshore/PV
Offshore
Reference
7,9
7,4
7,4
32,7
26,3
26,3
Onshore/PV
Offshore
Reference
23,1
21,5
21,5
24,0
19,3
19,3
Onshore/PV
Offshore
Reference
Netzverknüpfungspunkte - Referenz 2025
Netzparametrierung - 2025
11
• Zuordnung von Offshore-Windparks
zu Netzverknüpfungspunkten
Netzanbindung Offshore
NetzanbindungReferenz 2025
Leistung [MW]
Offshore Szen.
Leistung [MW]
UW Emden/Borßum 1968 2873
UW Inhausen 111 111
KS Dörpen/West 2528 2616
KS Büttel 3037 3030
KS Diele 2070 1200
UW Cloppenburg Ost 900 2700
UW Lubmin 1485 1500
UW Bentwisch 336 670
UW Hamburg Nord - 900
UW Wilhelmshaven 2 - 1800
Summe ~ 12,4 GW 17,4 GW
DONG
LubminBentwisch
DieleCloppenburg Ost
Büttel
Dörpen
Inhausen,
Unterweser,
Wilhelmshaven
EmdenHamburg Nord
1,0 TWh/a Leistungsreduktion Leistungserhöhung
Ergebnisse Netzsimulation - 2025
12
• Redispatch 2024: ~ 16,4 TWh/a
• Redispatch 2025: ~ 2,1 TWh/a
• Netzengpässe in 2024 Vor Redispatch: ~ 12 TWh/a
• Netzengpässe in 2025 Vor Redispatch: ~ 1 TWh/a
Reduzierte Engpässe in 2025 vor
Redispatchmaßnahmen, aufgrund
• der Inbetriebnahme aller für 2025
geplanten HGÜ-Verbindungen
• des Ausbaus des AC-Netzes
Redispatchmengen – Jährliche Untersuchung für 2024 und 2025
Referenz 2024 Referenz 2025
DONG
Ergebnisse Netzsimulation - 2025
13
Redispatchmengen
• Referenzszenario: 2,1 TWh/a
• Onshore-/PV-Szenario: 2,6 TWh/a
• Offshore-Szenario: 5,7 TWh/a
Onshore/PV-Szenario
• Geringer Einfluss auf Engpasssituation
aufgrund homogener Verteilung der
der Kapazitäten in Deutschland
Leichter Anstieg des
Redispatchbedarfs
Offshore-Szenario
Anstieg der Redispatchmenge
aufgrund der Konzentration der
Einspeisung im Norden
Jährliche Untersuchung – Redispatch
Referenz 2025 Offshore-Szenario 2025
DONG
1,0 TWh/a Leistungsreduktion Leistungserhöhung
Ergebnisse Netzsimulation - 2025
14
• Redispatch ohne DCY: ~ 5,7 TWh/a
• Redispatch mit DCY: ~ 2,7 TWh/a
• Insbesondere in Nord-West-Richtung
Verringerung der Redispatchmengen
aufgrund Inbetriebnahme der HGÜ
von Cloppenburg Ost nach Uentrop1
Bei Inbetriebnahme von DCY
Redispatchmengen im Bereich des
Referenzszenarios (~ 2,1 TWh/a)
Geringere Abregelung der
Einspeisung aus Offshore-Windparks
zu erwarten
1Basierend auf erstem Entwurf des NEP 2030
Untersuchung des Offshore-Szenarios mit zusätzlicher HGÜ
Offshore-Szenario ohne DCY Offshore-Szenario mit DCY
DONG
1,0 TWh/a Leistungsreduktion Leistungserhöhung
Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft (IAEW), RWTH Aachen University
http://www.iaew.rwth-aachen.de
Institutsleiter
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Albert Moser
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