Super 4 Micro Grid unddas Österreichische - TU Graz · • Vernetzun g vs. Speicher EnergieInnovationen 2010, Graz Folie11.02.2010 13. S4MG ... – Verbund‐Austrian Hydro Power

S4MG ‐he

Anlagen

ewirtschaft

Super‐4‐Micro‐Grid und das

ür Elektrisch

und En

ergie Super 4 Micro Grid und das

Österreichische Windpotenzial

Institu

t fü

EnergieInnovationen 2010 – Session C4,EnergieInnovationen 2010 Session C4, 11.02.2010, TU‐Graz

Martin BOXLEITNER1, Günther BRAUNER1, Christoph GROISS1,

Johann HIEBL2, Claudia SPRINGER2,

1 TU‐Wien, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft2 Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)

Folie 111.02.2010

Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)

EnergieInnovationen 2010, Graz

S4MG ‐ Agendahe

Anlagen

ewirtschaft

• Super‐4‐Micro‐Grid – Das Projekt

ür Elektrisch

und En

ergie

− Grundideen

− Ansätze und Aufbau

Institu

t fü

• Das Österreichische Windpotenzial− Zeitreihenanalyse

− Flächenpotenziale

• Regionen und Ausgleichseffekte

• Zusammenfassung und Ausblick

Folie 211.02.2010 EnergieInnovationen 2010, Graz

S4MG ‐ Super‐4‐Micro‐Grid – Das Projekthe

Anlagen

ewirtschaft

Grundideen 1:

• Überwiegend Vollversorgung

ür Elektrisch

und En

ergie • Überwiegend Vollversorgung

Österreichs mit regenerativem Strom

Institu

t fü − Hydraulische Energiewandlung

− Solare Energiewandlung

− Aero‐mechanische Energiewandlung

• Ausgleichseffektei t i l− intraregional

− interregional



Anlagen

ewirtschaft

Grundideen 2:

• Netzstruktur

ür Elektrisch

und En

ergie • Netzstruktur

− „Microgrid“:

Institu

t fü Mittelspannungsbereiche; hoher regenerativer

Erzeugungsanteil, dezentrale Speicher

Supergrid“:− „Supergrid :Hoch‐ bzw. Höchstspannungsebene; zentrale Großkraftwerke, Backup‐Kraftwerke, zentrale Pumpspeicher

k d l d l• Auswirkungen des Klimawandels



Anlagen

ewirtschaft

Ansätze und Aufbau:

• Regenerativer Dargebote

ür Elektrisch

und En

ergie • Regenerativer Dargebote

• Regionalisierung

Institu

t fü

• Klimawandel modellieren

P t i l l fü 3 E b• Potenzialanalyse für 3 Erneuerbare− Zeitreihen und Flächen

• Ausgleichseffekte vs. Speicher

• Regeneratives GesamtsystemRegeneratives Gesamtsystem

• Machbarkeit, ökonomische Aspekte


S4MG ‐Österreichs Windpotenzialhe

Anlagen

ewirtschaft

Zeitreihenanalyse

• Datenbasis

ür Elektrisch

und En

ergie • Datenbasis

− 80 über Österreich verteilte Messstationen

h ( )

Institu

t fü − Zeitraum: 15 Jahre (1994 – 2008)

− Auflösung: stündliche Mittelwerte

− Hochrechnung: log. Windprofil

• Umrechnung− P‐v‐Kennlinie 2MW‐WEA

• VerifikationVerifikation− Vergleich mit realen Anlagen



Anlagen

ewirtschaft

Modellverifikation− Typischer Österreichischer WEA‐Standort

ür Elektrisch

und En

ergie Typischer Österreichischer WEA Standort

− Modellrechnung vs. tatsächliche Messwerte

− 4 Jahre in stündlicher Auflösung

Institu

t fü 4 Jahre in stündlicher Auflösung



Anlagen

ewirtschaft • Regionalisierung

− Homogene Verteilung der Dargebote unter

ür Elektrisch

und En

ergie Homogene Verteilung der Dargebote unter

klimatologischen Gesichtspunkten (ZAMG)

− Kompromiss zwischen Wind und PV

Institu

t fü p

− 8 flächige Regionen

− 2 nicht‐flächig erfassbare Regionen2 nicht flächig erfassbare Regionen– Gap‐Windlagen (Passlagen, Taleinmündungen,…)

– Gipfel und Anhöhen

• Regionsdaten− Gewichtetes RegionsmittelGewichtetes Regionsmittel

− Regionsprofil



Anlagen

ewirtschaft

Verteilung der Messstationen und Regionalsierung

ür Elektrisch

und En

ergie Regionalsierung

Institu

t fü



Anlagen

ewirtschaft

Flächenpotenzialanalyse 1:

• Geo Informations System (GIS)

ür Elektrisch

und En

ergie • Geo‐Informations‐System (GIS)

• Datenbasis:

Institu

t fü

− SRTM‐Daten (NASA, 2000)– 90m Auflösung

− Corine‐Landcover‐Daten (CLC‐2000, UBA)– 25.315 Datensätze/Gebiete

– 29 Klassen

− Naturschutzgebiete (EEA)1 097 G bi t fü Ö t i h– 1.097 Gebiete für Österreich



Anlagen

ewirtschaft

Flächenpotenzialanalyse 2:

• Technisch rechtliche Restriktionen

ür Elektrisch

und En

ergie • Technisch‐rechtliche Restriktionen

− Raumnutzung: 4 von 29 Klassen der CLC‐2000 (211 231 242 und 243) v a landwirtschaftliche

Institu

t fü (211, 231, 242 und 243), v.a. landwirtschaftliche

Flächen

− Höhenrestriktion: < 2 000m− Höhenrestriktion: < 2.000m

− Steigungsrestriktion: < 15°Pufferzonen: 1 000m um bebautes Gebiet− Pufferzonen: 1.000m um bebautes Gebiet

− Mindestgröße: 0,25km²



Anlagen

ewirtschaft Region Regionsfläche

[km²]

Potenzialfläche

[km²]

Anteil

Potenzialfläche an

Regionsfläche

I 415,91 38,13 9,17%

ür Elektrisch

und En

ergie II 14947,39 343,43 2,30%

III 8709,31 74,48 0,86%

IV 8484,85 526,55 6,21%

V 17739,63 6511,65 36,71%

VI 15984 67 432 52 2 71%

Institu

t fü VI 15984,67 432,52 2,71%

VII 8683,47 1457,07 16,78%

VIII 8980,73 2471,21 27,52%

Ges. Ö. 83945,96 11855,03 14.12%


S4MG ‐ Regionen und Ausgleicheffektehe

Anlagen

ewirtschaft

• Stabiler Netzbetrieb:

ür Elektrisch

und En

ergie

Erzeugung = Verbrauch

• Volatilität regenerativer Energien

Institu

t fü • Volatilität regenerativer Energien

• Ausgleichseffekteg− intraregional

i t i l− interregional

• Vernetzung vs. Speicherg p


S4MG ‐ Zusammenfassung und Ausblickhe

Anlagen

ewirtschaft • Überwiegend regenerative Vollversorgung Österreichs

• Potenzialanalyse für Wind

ür Elektrisch

und En

ergie

− Zeitreihenanalyse: – Gewichtete Regionsmittel und Regionsprofile

Institu

t fü

− Flächenpotenziale: – techn.‐rechtl. Restriktionen

– 11.855km² Potenzialfläche für 3‐5GW 3‐5% der Fläche notwendig @ 2MW‐WEA (á 0,25km²)

• AusblickAusblick− Ausgleichseffekte vs. Speicher

− Restrisiko der Nichtversorgung

− Analyse des Gesamtsystems

− Ökonomische Aspekte, Hindernisse

Folie 1411.02.2010

− Klimawandel und reg. Dargebot


S4MG ‐ Konsortiumhe

Anlagen

ewirtschaft – Tiroler Wasserkraft AG

– Verbund‐Austrian Hydro Power AG

ür Elektrisch

und En

ergie

– Vorarlberger Illwerke AG

– Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik

Institu

t fü

– TU‐Wien, Institut für Wasserbau und

Ingenieurhydrologie

– TU‐Wien, Institut für Elektrische Anlagen und

Energiewirtschaft

Das Projekt Super‐4‐Micro‐Grid“ wird aus den Mitteln desDas Projekt „Super 4 Micro Grid wird aus den Mitteln des Klima‐ und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „NEUE ENERGIEN 2020“ durchgeführt.


S4MG ‐he

Anlagen

ewirtschaft

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

ür Elektrisch

und En

ergie

Super‐4‐Micro‐Grid und das Österreichische

Institu

t fü

Windpotenzial

Dipl.‐Ing. Martin BoxleitnerTechnische Universität Wien,

Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft

M il b l it @ t i te‐Mail: [email protected]

Telefon: +43 1 58801 37314

Web: www.ea.tuwien.ac.at

Folie 1611.02.2010

Web: www.ea.tuwien.ac.at


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