Die Versorgungsaufgabe im Strom befindet sich in einem massiven Wandel mit hoher Dynamik. Insbesondere durch die Energiewende mit dem Zubau erneuerbarer Energien, die Verkehrswende mit dem Hochlauf der Elektromobilität und die Wärmewende mit einem vermehrten Umstieg auf Wärmepumpen steigen die Netzbelastungen stark an.
Nach dem Klimaschutzgesetz mit ambitionierten Zwischenzielen in 2030 bzw. 2040 soll bereits 2045 die Klimaneutralität erreicht werden. Im Koalitionsvertrag dereRegierung wird von einem Strombedarf von bis zu 750 Terawattstunden gesprochen, die im Jahr 2030 notwendig sein könnten. Dies würde gegenüber 2020 ein Plus von rund 30 Prozent bedeuten. Zu diesem Zeitpunkt – in acht Jahren – soll der Strom zu 80 Prozent aus erneuerbaren Energien gedeckt werden. Dieser angestrebte Transformationsprozess bedeutet eine enorme Belastung für die Stromnetze.
Den politischen Vorgaben Folge leistend, zeichnet sich weiterhin ein Wandel in der Wärmeversorgung ab. Wärmepumpen werden zukünftig eine größere Rolle in der Wärmeerzeugung spielen und dabei Gas- oder Ölheizungen ablösen. Darüber hinaus stehen auch im Verkehrssektor massive Veränderungen an. Die neue Regierung hat als Zielmarke bis zum Jahr 2030 eine Anzahl von 15 Mio. E-PKW ausgeben. Neben diesen neuen Herausforderungen wird auch der Ausbau der erneuerbaren Energien weiter forciert. Bis zum Jahr 2030 sollen 200 GW Photovoltaik in Deutschland installiert werden. Insbesondere die Dachflächen werden dabei in den Fokus gestellt. Aus diesem Grund wird die Anzahl an Netzanschlussanfragen auf der Last- und der Einspeiserseite im Verteilnetz stark zunehmen.
Die Abbildung 1 stellt die externen Einflussfaktoren und Fakten den eigenen Ziele der Stromverteilnetzbetreiber gegenüber. Die Stromverteilnetzbetreiber müssen auch in Zukunft trotz der anstehenden Herausforderungen einen sicheren, effizienten und preisgünstigen Netzbetrieb gewährleisten und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit des Netzbetriebs sicherstellen. Hierzu ist aufgrund der vielen Einflussfaktoren rechtzeitig die eigene individuelle Netzsituation zu analysieren und hierauf aufbauend eine geeignete Netzentwicklungsstrategie abzuleiten.
(Abbildung 1)
Vor der Entwicklung einer Netzentwicklungsstrategie muss zunächst die individuelle Situation analysiert und bewertet werden. Dabei sind beispielsweise folgende Fragen zu beantworten:
BET identifiziert individuelle Handlungsspielräume entsprechend Ihrer zukünftigen Versorgungsaufgabe und definiert gemeinsam mit Ihnen Ziele für eine zukunftssichere Entwicklung der Stromverteilnetze.
Die drei zentralen Projektschritte bei der Ableitung einer nachhaltigen, differenzierten und robusten Netzentwicklungsstrategie lauten:
1.) Datenerfassung und -plausibilisierung
2.) Extrapolation von Datenlücken
3.) Abstimmung Planungsszenarien
4.) Durchführung strategische Reinvestitionsplanung
5.) Ableitung Handlungsempfehlungen
Ergebnisse:
- Ersatzinvestitionsplanung
- Zielaltersstruktur
1.) Ableitung von Szenarien für 2030, z. B. für
2.) Definition von strategischen Varianten für Zielnetze, z. B.
3.) Ableitung Netzausbaumaßnahmen
4.) Ableitung Digitalisierungspotenziale
5.) Quantifizierung Investitionen
Ergebnisse:
- Szenarien für Versorgungsaufgabe
- Zukünftige Netzengpässe
- Erweiterungsinvestitionen
- Robuste Zielnetze
1.) Festlegung von wesentlichen Steuerungsgrößen und Prämissen für die Entscheidungsgrundlage
2.) Regulatorische Simulationen, Bewertung Auswirkungen auf bspw.
3.) Abschätzung der Entwicklung der Netzentgelte
4.) Erarbeitung von Handlungsempfehlungen
Ergebnisse:
- Wirtschaftliche Bewertung der technischen Szenarien
- Abgeschätzte Entwicklung der Netzentgelte
Zunächst werden die Rahmenbedingungen und übergeordneten Entwicklungstrends aufbereitet und in lokale Szenarien für Ihr Netzgebiet heruntergebrochen. Hierbei werden insbesondere die Zunahmen an Wärmepumpen und Ladeinfrastruktur auf Lastseite sowie Aufdach-PV-Anlagen auf Erzeugerseite analysiert.
Auf Basis der ausgewählten Szenarien wird örtlich differenziert die zukünftige Last- und Einspeisesituation ermittelt und die individuelle zukünftige Versorgungsaufgabe über verschiedene Szenarien prognostiziert.
(Abbildung 2 zeigt dies exemplarisch)
Die Ergebnisse aus dem ersten Schritt fließen in die örtlich differenzierten Netzanalysen ein. Mittels georeferenzierter GIS-Daten wird die Versorgungsaufgabe regionalisiert. Im Rahmen von Netzsimulationen werden ggf. bestehende sowie zukünftige Netzengpässe identifiziert und sich hieraus ergebende Netzausbauerfordernisse ermittelt. Das NOXVA-Prinzip (Netz-Optimierung vor Flexibilität vor Verstärkung vor Ausbau) hebt die Potenziale aus der Digitalisierung des Netzbetriebs und den innovativen Betriebsmitteln. Abschließend werden erforderliche Investitionen für Netzausbau, Netzverdichtung und Netzrückbau abgeleitet.
Ergänzend zu den Netzsimulationen zukünftiger Szenarien können anhand des Altersmengengerüstes auch Erneuerungsbedarfe ermittelt werden. Im Ergebnis ergibt sich der Gesamt-Investitionsbedarf, um die Stromnetze für die zukünftige Versorgungsaufgabe vorzubereiten.
Im dritten Schritt werden die Ergebnisse der technischen Analysen aus kaufmännischer und regulatorischer Sicht bewertet und optimiert. Es wird untersucht, wie sich unterschiedliche Investitionsstrategien auf die Erlösobergrenze, die Netzentgelte und die Erträge der Sparte Strom auswirken. Somit lassen sich Vorzugsstrategien ableiten, mit denen beispielsweise ein Anstieg der Netzentgelte vermieden oder verringert werden kann oder die Rendite optimiert wird.
(Abbildung 3 zeigt dies exemplarisch)
Abschließend ist eine Überführung der Ergebnisse in eine ganzheitliche individuelle Netzentwicklungsstrategie erforderlich. Diese umfasst die Szenarien für die zukünftige Versorgungsaufgabe inkl. der „Hotspots“, die abgeleiteten langfristigen, assetscharfen Investitionspläne, erforderliche Netzausbaumaßnahmen sowie Handlungsempfehlungen hinsichtlich der Digitalisierung des Netzbetriebs und der Netzplanungs- und Netzbetriebsprozesse.
Abbildung 3:
Mithilfe der skizzierten Netzentwicklungsstrategie werden wichtige strategische Leitplanken für die Transformation der Stromverteilnetze gesetzt. Im täglichen Geschäft des Netzbetreibers tauchen jedoch neben diesen übergeordneten Fragestellungen auch eine Vielzahl operativer und widerkehrender Aufgaben auf, die bearbeitet werden. Aufgrund einer gewissen Volatilität und begrenzter Ressourcen im Bereich Netzplanung und -betrieb kann die Bearbeitung dieser Aufgaben zeitweise zu Engpässen beim bestehenden Personal führen.
Für diese Fälle haben wir auf Basis von Best Practices aus der Branche einen Standardbaukasten entwickelt, mit dem wir Netzbetreiber bei Engpasssituationen kurzfristig unterstützen können. Hierzu gehören u. a.:
Sprechen Sie uns gerne an, wenn wir Sie als kurzzeitige verlängerte Werkbank in den Phasen der hohen Belastung unterstützen können.
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