Installateurversammlung Windkraftanlagen November 2012...˜ Die wirtsch. Optimierung der technischen...

Installateurversammlung Windkraftanlagen November 2012

Irene KnauberLeiterin Service / Produktion

Erneuerbare Energien

• Wasser• Weltweit stammt ca. 88% der erneuerbaren elektrischen Energie aus

Wasserkraft (etwa 20% der gesamten Stromerzeugung)• Beginn der Nutzung vor 5.000 Jahren in China• 1880 erstes Wasserkraftwerk (Northumberland)

• Wind• Deckt in Europa 6,3% des Bedarfs• Beginn der Nutzung vor über 1.300 Jahren im vorderen Orient• 1887 erste Windkraftanlage zur Stromerzeugung (Schottland)

• Sonne• Nutzung seit 1958• Hauptförderländer Deutschland, Spanien, Japan…. (China an 8ter Stelle)

• Biomasse• Älteste genutzte Energieform• Erschließbares Potenzial 18% des deutschen Energiebedarfs

2 15-11-2012 / Irene Knauber

3

Quelle BdEW

15-11-2012 / Irene Knauber

Annahme für Netzausbauszenarien:

535,4 TWh Energiebezug aller Endverbraucher

4

Erneuerbare Energienund das EEG:Zahlen, Fakten, Grafiken(2011)bdew Bundesverband derEnergie- undWasserwirtschaftDezember 2011


5



BMU – KI III 1 Erneuerbare Energien in Deutschland 2011

6

Einspeisung und Vergütung nach dem Stromeinspeisungsgesetz (StromEinspG) und dem

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Deutschland

44,0 51,5 67,0 71,1 75,1 80,7 91,238,518,1 28,425,010,47,96,8

4,83,5

3,72,82,31,61,31,00

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

[Mio

. Eur

o]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[TWh/a]

Einspeisung StromEinspG [TWh/a]

Einspeisung EEG [TWh/a]

Vergütung [Mio. Euro]

EEG: April 2000

StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; BauGB: Baugesetzbuch; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz; 1 TWh = 1 Mrd. kWh;Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Hintergrundbild: BMU / Bernd Müller; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig

StromEinspG: Januar 1991 - März 2000

EEG:August 2004

EEG:Januar 2009

Novelle BauGB: November 1997


7

Entwicklung der Anzahl und installierten Leistung von Windenergieanlagen in Deutschland

405

700

1.08

4

1.67

5

2.46

7

3.52

8

4.32

6

5.17

8

22.2

84

21.5

72

20.9

65

20.1

47

19.3

44

18.5

78

17.4

74

16.5

18

15.3

71

13.7

39

11.4

15

9.35

1

7.86

4

6.18

5

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Anl

agen

zahl

[-]

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

[MW

]

Anlagenanzahl, kumuliert [-]

installierte Leistung, kumuliert [MW]

Quellen: C. Ender, J. P. Molly, Internetauftritt Deutsches Windenergie-Institut (DEWI) und DEWI-Magazin No. 40, S. 30-42: Windenergienutzung in Deutschland, Stand: 31.12.2011"; 1 MW = 1 Mio. Watt; 1 GWh = 1 Mio. kWh; StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz; BauGB: Baugesetzbuch; Hintergrundbild: BMU / Brigitte Hiss; Angaben vorläufig

EEG:April 2000

EEG:August 2004

EEG:Januar 2009

Novelle BauGB:November 1997

StromEinspG:Januar 1991 - März 2000

2011: 29.071 MW


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Entwicklung der Strombereitstellung und installierten Leistung von Photovoltaikanlagen in Deutschland

19.3

40

11.7

29

6.58

3

4.42

0313 55

6 1.28

2

2.22

0

3.07

51 2 3 6 8 11 16 26 32 42 64 76 162

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

22.000

24.000

26.000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

[MW

p ]

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

22.000

24.000

26.000

[GW

h]

Energiebereitstellung [GWh]

installierte Leistung [MWp]

Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); 1 GWh = 1 Mio. kWh; 1 MW = 1 Mio. Watt; Hintergrundbild: BMU / Bernd Müller; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig

2011: 25.039 MWp

EEG-Fördersystem

9

AnlagenbetreiberVerteilnetzbetreiber

Übertragungsnetzbetreiber

erzeugte Energie wird gegenfestgesetzte EEG-Vergütung an Verteilnetzbetreiber übergeben

Verteilnetzbetreiber übergibt EE-Erzeugung an Übertragungsnetzbetreibergegen Erstattung Vergütungszahlungen

Übertragungsnetzbetreiber verkaufendie Energie über den SPOT-Markt

Händler / Lieferant

Eigenverbrauch*Direktvermarktung =

Verkauf an den Markt+ Marktprämie+ ManagementprämieAlternativDirektvermarktung OHNE Förderung

Direktvermarktung*


EEG-Fördersystem

10

Verteilnetzbetreiber(VNB)

Übertragungsnetzbetreiber(ÜNB)

ÜNB verkaufen die von VNB übernommene Energie über den SPOT-MarktÜNB vergütet VNB die EE-Zahlungen an Anlagenbetreiber +-

Lieferant / Energieversorgungs-unternehmen (EVU)

KundenKunden

KundenKunden

Kunden

Weitergabe Differenz aus An- und Verkaufan Lieferanten bezogen auf Absatzvolumen

Weitergabe EEG-Umlagean Kunden


13



14



15



16



EEG-Anlagen im Energiedienst-Netze-Gebiet

• Ausbezahlte EEG-Vergütungen

• 2008: 46 Mio. € 201 Mio. kWh• 2009: 58,1 Mio. € 212 Mio. kWh• 2010: 81,8 Mio. € 359 Mio. kWh• 2011: 100 Mio. € 565 Mio. kWh*

*einschließlich Direktvermarktung

• Anlagenanzahl und installierte Leistung Stand Ende August 2012• 14.722 EEG-Anlagen (+15,4% zu 2011)• 337.327 kW installierte Leistung


EEG-Anlagen im Energiedienst-Netze-Gebiet

• Gesamtentnahme (Letzt-Verbraucher) 2011 aus dem Netz also ohne Weiterverteiler (Stadtwerke, Gemeindewerke, usw.) rund 3 Mrd. kWh ( mit Weiterverteilern rd. 4,2 TWh)

• davon rd. 50 % physikalische Einspeisung aus erneuerbaren Quellen einschl. große Wasserkraft in das EDN-Netz (Wasserkraftwerke Rheinfelden, Wyhlen, ED-Anteil KRS, Laufenburg)


Installierte LeistungJährlich installierte Leistung in Deutschland – Prognose bis 2030

Quelle: bfn, x

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030

MW

Repowering Offshore

Offshore

Repowering Onshore

Onshore

15-11-2012 / Irene Knauber19

Regionale Verteilung des Windenergieausbaus

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Quelle: DEWI(Deutsches Windenergieinstitut)


Leistungssteigerung durch:

� Nabenhöhen bis zu 135m

� Rotordurchmesser bis zu 126m

� Generatorleistungen bis zu 6MW

500 mal mehr Energieertrag seit 1980

Entwicklung Windenergie Entwicklung der durchschnittlichen Leistung

Quelle: BWE, 2010


Höh

e

Windgeschwindigkeit

H1

H2

BinnenstandortKüstenstandort

Höh

e

Windgeschwindigkeit

Grundprinzip Vergleich: Küste/Binnenland

Vergleich der Windverhältnisse an einemKüsten- und einem Binnenstandort.


Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

22

Nabenhöhe: 138 m

Gesamthöhe: 179 m

� Die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe zu und die Turbulenzen ab

� Faustformel: 1m Nabenhöhe gleich 1% mehr Ertrag

� Im Binnenland muss höher gebaut werden, um dieselbe mittlere Windgeschwindigkeit zu erreichen wie an der Küste

� Bei sehr großen Höhen wird der Vorteil der zusätzlichen Nabenhöhe geringer

Windpotenzial in Abhängigkeit von der HöheAnstieg des Energieertrags in Abhängigkeit der Nabenhöhe

Quelle: WindGuard



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1

2

3

4 5

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

0 5 11 16 21 26Windgeschwindigkeit [m/s]

Häu

figke

it [h

/a]

ca. 15 % der Zeit

Windpotential und Windkrafterzeugung.

› Die Nennleistung einer WEA wird an einem Binnenlandstandort nur zu einem geringen Anteil der Betriebszeit erreicht.

› Eine Erhöhung der Nennleistung (Stichwort: 5 MW-Anlagen) würde zu einem schlechteren Ausnutzungsgrad führen, wenn die Rotorkreisfläche nicht mindestens im gleichen Verhältnis steigt.

› Statt in Bezug auf die künftige WEA-Entwicklung auf große Nennleistungen zu setzen, sollte auf ein geeignetes Verhältnis aus Nabenhöhe, Nennleistung, und Rotorkreisfläche abgestellt werden.

› Bei derzeit baulich möglichen Dimensionen ist dies bei WEA mit bis 3 MW Leistung optimal.



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Zentrale Leitwarte• Bedienen u. Beobachten

• Erstellen von Entstöraufträgen

• Verkehrsraumbeobachtung

• Personentracking

• Wetterbeobachtung /-warnung

Operations & Maintenance• Inbetriebnahme

• Instandhaltungsausführung

• Instandhaltungsdokumentation

• HSE /Arbeitssicherheit/ Umweltschutz

Operatives Anlagemanagement

• Assetmanagement

• Instandhaltungspläne

• Instandhaltungsaufgaben

•Lagerverwaltung

•statistische Analysen

•Führung Lebensakte

•Bearbeiten von Entstörungaufträgen

• Vertragsmanagement

• Qualitätsüberwachung

• Berichtswesen

• Benchmarking und Optimierung

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Betrieb von WindkraftanlagenTechnische Verfügbarkeit


Die technische Verfügbarkeit einer WEA wird im Rahmen der Gewährleistung oder von Vollwartungskonzepten zu üblicherweise 97% gewährleistet.

Aber:› Zeiten für Standardwartung und

Stillstände aufgrund externer Ereignisse (rd. 20%) gehen nicht in die Gewährleistung ein;

› die statistische technische Verfügbarkeit in Deutschland liegt mit 98-99% deutlich über der Gewährleistung;

› die Gewährleistung bezieht sich auf eine zeitliche, nicht auf eine energetische Verfügbarkeit;

� Die wirtsch. Optimierung der technischen Verfügbarkeit bleibt eine Hauptaufgabe der technischen Betriebsführung!

Quelle: ISET

Bauteildefekt36%

Bauteillockerung3%

Andere Ursachen11%

Ursache unbekannt8%

Sturm5%

Netz-ausfall

7%

Blitz-schlag

4%

Eis-ansatz3%

Anlagen-regelung

23%

Externe Ereignisse

Betrieb von WindkraftanlagenTechnische Verfügbarkeit



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21.11.201227 I 27

EnBW Biogasanlagen Treuen

EnBW Windpark BuchholzWind onshore … Stand März 2012

170 MW in Betrieb

21.11.201227 I

In BetriebIn BauIn Planung (gesichert)

Legende:


ErzeugungsprofileJährliche Schwankungen der Erzeugung

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011



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Windatlas Baden-WürttembergLandesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz

29

32

› Windhöffigkeit: mind. 6,0 m/s besser 6,5 m/s auf Nabenhöhe 140m

› Lokale Akzeptanz

› Schattenwurf (Entfernung zu Bebauung)

› Lärmimmissionen (Entfernung zu Wohnbebauung)

› Umwelt- und Naturschutz, Landschaftsschutz

› Entfernung zu einem geeigneten Netzeinspeisepunkt

› Zuwegung und Baugrundverhältnisse

› Telekommunikation (Richtfunkstrecken) und Luftverkehr (Radar, Tiefflugkorridore)

› Planungsrecht (Ausweisung Vorranggebiet, FNP)

Geeignete Standorte

15-11-2012 / Irene KnauberQuelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

Archiv TransnetBWPrognose und IST-Werte der Windeinspeisung


Archiv TransnetBWPrognose und IST-Werte Windeinspeisung am 13.01.2011


Archiv TransnetBWPrognose und IST-Werte der Photovoltaikeinspeisung


Archiv TransnetBWPrognose und IST-Wert Photovoltaikeinspeisung am 13.01.2011


Planung / Bau und

Betriebsführung


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Planung und Bau

• Grundlagen• Raumplanerische Grundsatzabklärung• Abklärung Zuwegung und Netzanschluss

• Planung• Windmessung• Windgutachten• Sicherung Grundstücke für Standort und Zuwegung• Klärung Netzanschluss• Berechnung/Auswahl Modell – Fundament – Zuwegung - Betriebsführungsanlagen

• Genehmigungsverfahren• Welches Genehmigungsverfahren (je nach Höhe)• Umweltverträglichkeitsprüfung (Höhe, Anzahl)• Genehmigungsverfahren nach BImSchG


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Planung und Bau

• Genehmigungsverfahren nach BImSchG• Immissionsschutz

• Lärm, Schattenwurf, Diskoeffekt, Lichtimmissionen

• Bauplanungsrecht• Innenbereich, Außenbereich, Belange des Naturschutzes, optische Wirkung..

• Bauordnungsrecht• Abstand, Brandschutz, Standsicherheit, Eisabwurf

• öffentlich-rechtliche Belange• Naturschutz, Artenschutz• Denkmalschutz• Verkehr (Straßen, Flugsicherheit)


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Planung und Bau

• Bau der Windkraftanlage• Versicherung während der Bauzeit• Verlegung Netzanschlusskabel / Datenkabel• Erschließungsstraße• Einrichten Baustelle• Aushub + Entsorgung Aushub• Erstellen Fundament• Transport Anlagenteile• Errichtung der Anlage• Anschluss an das Netz• Einbau Elektronik• Inbetriebnahme der Anlage

• Dokumentation


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Bau und Betriebsführung

• Rückbau der Baustelle• Renaturierung Bauplatz und Kabeltrasse• Durchführung von ev. Ausgleichsmaßnahmen

• Betriebsführung• Haftpflichtversicherung / Versicherung der Anlage• Pacht (Grundstücke) / Miete Datenleitung• Instandhaltung (Wartungsmanagement, Ersatzteilbeschaffung und Infrastrukturwartung)• Personalaufwand (24h Fernüberwachung / Rufbereitschaft ( Vor-Ort-Einsatz)• Operativer Betrieb (Parkmanagement / Einspeisemanagement)• Berichtswesen ( Betriebsreporting / Statistik / Analysen)• Kaufmännische Betriebsführung (Geschäftsbericht, Abrechnung..)

• Rückbau der Anlage und Renaturierung Standort15-11-2012 / Irene Knauber

Beteiligungsmodelle


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› Kleine Mindestbeteiligung (z.B. 500 €) wie bei GmbH & Co. KG› Mindestverzinsung statt Verlustrisiko (Deckelung nach unten!)› Partizipation an Erträgen (Mehr Ertrag, höhere Vergütung!)› Projektverwirklichung unabhängig von Beteiligungssumme › Höhe Flexibilität für Ausstieg (keine Sperrfristen!)

Indirekte Beteiligung„Partiarisches Darlehen“

EnBW ErneuerbareEnergie GmbH

(EEE)

Projektgesell-schaft (PG) Projekt-

rechte

ED

50 % 50 %

100% Beteiligungs-darlehen

produktionsabhängigeVerzinsung

Genossen-schaft


Direkte Beteiligung

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› Beteiligung bereits ab Projektentwicklungsphase möglich› Projektentwicklungsvertrag mit EEE (komplette Projektentwicklung bis zur Baureife) › EEE trägt im Rahmen des Projektentwicklungsvertrages alle Drittkosten (z.B. Windmessung)› Die Vergütung aus dem Projektentwicklungsvertrag ist erfolgsbezogen: Wird das Projekt gebaut,

erhält EEE eine pauschale marktkonforme Vergütung › Wird das Projekt nicht realisiert, verbleibt das Risiko bei EEE.› Nach Baureife Abschluss eines Betriebsführungsvertrags (PG und EEE)

EnBW ErneuerbareEnergie GmbH

(EEE)

Projektgesell-schaft (PG) Projekt-

rechte

ED Genossenschaft

Projektentwicklungs-und Betriebsführungsvertrag

50%25%25%


Danke für Ihre Aufmerksamkeit

www.energiedienst.de

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