Przełom w niemieckiej energetyce jak regionalne spółki dystrybucyjne dostosowują się do nowych wymogów rynkowych

Przełom w niemieckiej energetyce jak regionalne spółki dystrybucyjne dostosowują się do nowych wymogów rynkowych 16.11.2012, inż. dyplomowany Stefan Dorendorf, E.ON edis AG

Spis treści 1. Sytuacja w Niemczech w skrócie 2. Sytuacja w spółce E.ON edis 3. Działania spółki E.ON edis 4. Podsumowanie 2

Spis treści 1. Sytuacja w Niemczech w skrócie 2. Sytuacja w spółce E.ON edis 3. Działania spółki E.ON edis 4. Podsumowanie 3

Przełom w niemieckiej energetyce 1. Krok: moratorium koniec 8 niemieckich elektrowni atomowych Elektrownie atomowe w Niemczech Źródło: 50 HzT, Konferencja na temat bezpieczeństwa systemu 4

Przełom w niemieckiej energetyce 2. Krok: moratorium zupełna rezygnacja z elektrowni atomowych do 2022 roku Elektrownie atomowe w Niemczech Zamknięcie niemieckich elektrowni atomowych do 2022 roku ( 12.058 MW): Rok Źródło: 50 HzT, Konferencja na temat bezpieczeństwa systemu 5

Struktura energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w Niemczech w 2011 r. Udostępnienie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych: 123,2 TWh (Udział w zużyciu energii elektrycznej brutto ogółem: 20,3 % Energia wodna Energia wiatru Fotowoltaika Biopaliwa stałe Biopaliwa płynne Biogaz Gaz gnilny Udział odpadów biologicznych Energia elektryczna wytwarzana w źródłach geotermalnych nie została tutaj ujęta z uwagi na jej niewielkie ilości Źródła: BMU na podstawie AGEE-Stat oraz inne źródła, patrz tabela na stronie 20 Udział energii odnawialnych w zużyciu energii elektrycznej brutto wynosi aktualnie 20,3%. Udział energii odnawialnych w zużyciu energii elektrycznej ogółem wynosi aktualnie 12,5%. 6

[Mio. Euro] Koszty wynagrodzenia na podstawie Ustawy o energiach odnawialnych wynoszą w całych Niemczech około 16 mld euro rocznie. [TWh/a] E.ON edis AG Dostawa do sieci i wynagrodzenie dla producenta w Niemczech Dostawa prądu el. do sieci energetycznej oraz przysługujące z tego tytułu wynagrodzenie zgodnie Einspeisung und Vergütung nach dem Stromeinspeisungsgesetz (StromEinspG) und dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Deutschland z ustawą o doprowadzaniu do sieci energetycznej prądu el. oraz ustawą o odnawialnych źródłach energii w Niemczech 18.000 16.000 Einspeisung Dostawa prądu StromEinspG el. do sieci [TWh/a] energetycznej [TWh/a] Einspeisung Dostawa prądu EEG [TWh/a] el. z OZE do sieci energetycznej [TWh/a] EEG: Januar 2009 100 90 14.000 Vergütung Wynagrodzenie [Mio. Euro] [mln euro] 80 12.000 EEG: April 2000 EEG: August 2004 70 10.000 8.000 6.000 Novelle BauGB: November 1997 60 50 40 30 4.000 2.000 0 1,0 StromEinspG: Januar 1991 - März 2000 1,3 1,6 2,3 2,8 3,7 4,8 6,8 7,9 3,5 10,4 18,1 25,0 28,4 38,5 44,0 51,5 67,0 71,1 75,1 80,7 91,2 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 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 20 10 0

Cent/kWh 6 E.ON edis AG Rozwój podziału kosztów na podstawie ustawy o energiach odnawialnych w Niemczech Podział kosztów na podstawie ustawy o energiach odnawialnych 5,277 5 4 3,53 3 2 2,05 1 0 1,31 1,16 1,03 0,88 0,69 0,51 0,42 0,35 0,2 0,23 0,08 0,1 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Źródło: BDEW, stan na dzień: 10.2012 8

Leistung [GW] E.ON edis AG Moc zainstalowana produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w Niemczech od 1990 roku 160 Quelle: NEP 2012 Szenario C 140 120 Quelle: Fraunhofer Studie 12/2010 100 80 60 40 20 0 9

Wyciąg z planu rozwoju sieci 2012 Scenariusz C 2022 wykazuje duże zapotrzebowanie na rozbudowę sieci. Z uwagi na zwiększone wytwarzanie energii elektrycznej z wiatru w okolicy wybrzeża wielkości blisko 44 GW konieczna jest przebudowa linii prądu stałego. Długość trasy kablowej czterech korytarzy przesyłowych prądu stałego wynosi około 2.400 km, przy zdolności przesyłowej z północy na południe na poziomie 18 GW. Długość nowo budowanych tras kablowych to ok. 1.700 km. Dodatkowo istnieje zapotrzebowanie na 2.700 km nowych sieci na istniejących trasach. Na odcinku ok. 1.200 km jest konieczne przewieszenie lub pociągnięcie nowych przewodów na słupach dotychczasowej linii. Na odcinku 300 km planuje się przejście z prądu przemiennego na prąd stały. Inwestycje sieciowe wraz z nową siecią to blisko 23 mld euro do roku 2022. 10 Źródło: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. FNN/Operator sieci przesyłowej

Regionalne sieci dystrybucyjne są nośnikiem przełomu energetycznego: 97% mocy pochodzących ze źródeł odnawialnych w regionalnych sieciach dystrybucyjnych (Źródło: Positionspapier dena-verteilnetzstudie, 11.07.2012) Moc zainstalowana pochodząca z odnawialnych źródeł energii w roku 2011 w Niemczech: 65 GW Sieć przesyłowa 2 GW Sieć dystrybucyjna 63 GW Źródło: mitnetz, Dr. Schweer

Studium Niemieckiej Agencji ds. Energii (DENA) 2012 Studium DENA dzieli zapotrzebowanie na modernizację niemieckich sieci dystrybucyjnych na 4 etapy: 1. Analiza stanu obecnego i trendy rozwoju 2. Zdefiniowanie regionów badań 3. Szczegółowa analiza na podstawie realnych danych sieci 4. Przełożenie wyników na całą sieć dystrybucyjną w Niemczech Partnerami naukowymi są Uniwersytet Techniczny w Dortmundzie (NT) i Uniwersytet w Bremie (NW) Partnerzy projektu to 17 operatorów sieci dystrybucyjnych w tym E.ON edis Wyniki nie zostały jeszcze opublikowane, ale wkrótce zostaną 12 przedstawione.

30-procentowy wzrost cen energii elektrycznej! Czy zbiedniejemy z powodu przełomu energetycznego?

Spis treści 1. Sytuacja w Niemczech w skrócie 2. Sytuacja w spółce E.ON edis 3. Działania spółki E.ON edis 4. Podsumowanie 14

E.ON edis regionalny operator sieci elektroenergetycznej i gazowej w Brandenburgii i Meklemburgii-Pomorzu Przednim E.ON- REVU E.ON edis 78.797 km sieci elektroenergetycznej 1.330.769 Punkty poboru en. elektrycznej z sieci 1.615 Zatrudnionych bez osób uczących się zawodu 3.731 Zatrudnionych w grupie E.ON edis 15 Sieci elektryczne E.ON edis Udział powierzchni obszaru sieciowego w powierzchni ogółem w Niemczech 10,0 % Udział w długości sieci elektroenerget. w całych Niemczech 4,8% Udział ludności zamieszkującej obszar sieciowy 2,6% Udział w zainstalowanej mocy z energii wiatru 13,4 % Energia słoneczna w Niemczech 4 % Stan na dzień: 31 grudnia 2011 r; energie odnawialne do 31 marca 2012 Struktura akcjonariuszy E.ON Energie AG 70,2 % 28,5 % E.ON Sverige AB 1,3 % Udziałowcy komunalni

Silny wzrost energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w E.ON edis W roku 2011 73 % energii elektrycznej zużytej w obszarze sieciowym spółki E.ON edis wyprodukowano w źródłach rozproszonych, z tego 63 % pochodziło z odnawialnych źródeł energii Cel rządu federalnego do roku 2020 35 % 5,9 % 8,3 % 11 % 17 % 23 % 30 % 34 % 35 % 46 % 55 % 55 % 51 % 63 % 67 % 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Prognoza Prognoza 2012 2015 Prognoza 2012: 36% OZE 31% Sprzedaż bezpośrednia 16

Zainstalowana i wnioskowana moc zasilania ze źródeł odnawialnych 5.543,8 MW zainstalowana; dodatkowo złożono wnioski o 12.539,2 MW Najwyższa moc sieciowa w 2011 r.: 2.472 MW E.ON edis AG Moc zainstalowana Moc wnioskowana Energia wiatru 3.742,3 MW 6.848,7 MW Elektrocieplownia (odn.) 554,7 MW 774,1 MW Fotowoltaika 1.245,2 MW 4.905,9 MW 14,3 % wyprodukowanej w całych Niemczech energii elektrycznej z wiatru pochodziło z obszaru sieciowego E.ON edis Razem 5.543,8 MW* 12.539,2 MW** zainstalowana kogeneracja: 934,9 MW inne: 43,4 MW wnioskowana kogeneracja: 145,2 MW inne: 10,6 MW 17 Stand: 31. August 2012; *zusätzlich 1,5 MW Wasserkraft, **zusätzlich 0,5 MW Wasserkraft

Zainstalowana i wnioskowana moc zasilania ze źródeł odnawialnych 2010 2012 w MW 2010 2011 2010/2011 08/ 2012 2011/2012 2010/2012 Razem moc zainstalowana 4.219* 4.780* + 13,3 % 5.472 + 14,5 % + 29,7 % moc wnioskowana 7.986** 10.643** + 33,3 % 12.331 + 15,9 % + 54,4 % Energia słoneczna moc zainstalowana 358* 789* + 120,4 % 1.184 + 50,1 % + 230,7 % moc wnioskowana 3.143** 4.532** + 44,2 % 4.814 + 6,2 % + 53,2 % Energia wiatru moc zainstalowana 3.465* 3.543* + 2,3 % 3.733 + 5,4 % + 7,7 % moc wnioskowana 3.978** 5.362** + 34,8 % 6.743 + 25,8 % + 69,5 % * Potwierdzone w 2010 r. lub 2011 r. ** Stan na dzień: 07.01.2011 r. (2010) lub 31.12.2012 r. (2011) 18

Spis treści 1. Sytuacja w Niemczech w skrócie 2. Sytuacja w spółce E.ON edis 3. Działania spółki E.ON edis 4. Podsumowanie 19

Wyzwania dla operatora sieci regionalnej Stopień wykorzystania sieci poprzez instalacje energii odnawialnych Sieci elektryczne: boczne drogi, Rozpływ obciążeń z punktu zasilania sieci przez operatora - spółki 50Hertz Transmission GmbH - do sieci E.ON edis Mała gęstość mocy: niewielki ruch Nadal boczne drogi W przypadku silnego wiatru/słońca: ODWRÓCENIE STRUMIENIA MOCY! Ilość energii wyprodukowanej w regionie z wiatru/słońca jest 3 razy większa niż zużycie w regionie, tzn. bardzo duży ruch w drugą stronę Wniosek: konieczna rozbudowa na podstawie 9 ustawy o energiach odnawialnych oraz zwiększone regularne działania na podstawie 11 ustawy o energiach odnawialnych i 13 ustawy energetycznej

SSM E.ON edis AG Zasada obciążenia środków produkcyjnych do celów zarządzania systemem oraz bezpieczeństwem sieci I max % Alarm 100 85 Warnung X Obszar Netzgebiet sieciowy Aktualnie Aktuell mierzona gemessen produkcja Erzeugung = -XXX,X = -XXX,X MW MW EEG OZE Nicht EEG Nie OZE 2h t/minuten Schaltfolgen Kolejność włączania Schaltfolgen Kolejność włączania NSM I max % Alarm 100 85 Warnung s X auf Sn auf 60%Sn auf 30%Sn auf 0% Sn auf Sn auf 60%Sn auf 30%Sn auf 0% Sn t/minuten 2h 04:45 NOTAUS WYŁĄCZNIK AWARYJNY 21

Efektywna integracja instalacji energii odnawialnej 1. Optymalizacja sieci Ruch sieci (optymalizacja w kier. maksymalnej mocy poboru) Monitoring temperatury sieci napowietrznych Inteligentna regulacja mocy biernej Układ regulacji stacji transformatorów Aktywne sterowanie odbiorcami sieciowymi/obliczanie w czasie rzeczywistym Zmniejszenie planowanych rezerw 2. Wzmocnienie sieci Wymiana sieci na nowe 3. Rozbudowa sieci Zakładanie nowych linii i dodatkowe połączenia z siecią nadrzędną X. Regulacje dot. układów zasilania zarządzanie bezpieczeństwem sieci Działania przejściowe do momentu przyjęcia całej mocy zasilania Inteligentna sieć

Wyzwanie - kabel 110 kv Aktualnie E.ON edis eksploatuje jedną sieć napowietrzną 110 kv. W przyszłości na nowych trasach będą wymagane kable 110 kv. 23

Działania w ramach podprojektów projektu pilotażowego inteligentna sieć Kluczowe zagadnienia vereinfachte roku Darstellung 2012 w skrócie der Kernthemen 2012 Sieć podstawowe zad. > reg. dot. napięcia > charakterystyka cos(phi)=f(p) Funkcje sterowania siecią > przełączanie korekcyjne > równoczesne dział. wył. Zasady planowania Obliczenia sieciowe Projektowanie sieci/ Strategia Sterowanie siecią mocy na pocz. i końcu linii > oblicz. w czasie rzecz. Miniukłady telemech. Konwencjonalna techn. pomiarowa/regulac. innowacyjna techn. pomiarowa/regulacyjna Automatyzacja Teleinformatyka Realizacja zdalnej transmisji danych w ramach intel. sieci > Testowanie innowacyjnych technologii zdalnej transmisji danych - Bezpieczeństwo informatyczne w ramach inteligentnej sieci

Power to Gas w Falkenhagen E.ON Gas Storage GmbH - Przemiana energii wiatrowej w wodór oraz wpuszczenie do infrastruktury sieci gazowej; magazynowanie energii wiatrowej w sieciach gazowych - instalacja energetyczna w pojeciu prawa gospodarki energetycznej Bio - masse BIO CH 4 BIO CH 4 CO 2 SYN THESE CH 4 BIO SNG CH 4 E.ON Technikum Falkenhagen H H 2 2 CH 4 H 2 CH 4 25

Instalacja pilotażowa Power to Gas Falkenhagen E.ON Gas Storage GmbH Dane Moc elektryczna: 2 MW el Produkcja wodoru: 360 m³/h Wtłoczenie w reg. siec gazową Uruchomienie instalacji plan Q3/2013 H 2 -kompresor, Pipelinepodłączenie Zasilanie niskiego napięcia Przekaz energii Automatyka Cele Pokazanie łańcucha procesu Optymalizacja koncepcji działania (nierówna energia wiatrowa oraz zasilanie) Wykorzystanie energii wiatrowej do produkcji Pozyskanie doświadczenia w technice, kosztach oraz zezwoleniach Technika pomiarowo / analizujaca Elektrolizy 26

Spis treści 1. Sytuacja w Niemczech w skrócie 2. Sytuacja w spółce E.ON edis 3. Działania spółki E.ON edis 4. Podsumowanie 27

Wniosek Pomimo wielu innowacji, pierwszym wyzwaniem pozostaje uporanie się z ogromną rozbudową sieci, którego tempo nie dotrzymuje kroku budowie nowych źródeł odnawialnych. Wysokie koszty koniecznej rozbudowy sieci obciążają regionalne opłaty sieciowe i prowadzą do znacznego zróżnicowania w regionie. Polityka powinna wyznaczyć właściwy kierunek rozwoju w tym zakresie. Przełom energetyczny wymaga przebudowy całego systemu, tzn. oprócz rozbudowy sieci zmiany ról uczestników rynku.