Dr. René Kühne, Wissenschaftstag 2014 29.10.2014, Cottbus

1. Bedeutung von Pumpspeicherwerken in
der Energiewende
Wasserkraft bietet Flexibilität und Speicher
Dr. René Kühne
Wissenschaftstag 2014
29.10.2014, Cottbus

2. Agenda
1 Status quo Pumpspeicherwerke
2 Anforderungen in der neuen Energiewelt
3 Wirtschaftliche Realität
4 Absicherung auch für die Zukunft
Deutschland braucht ausgereifte Speichersysteme
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3. Funktionsprinzip von Pumpspeicherwerken
Besonderheiten von Pumpspeicherwerken
• schnelle Bereitstellung großer Leistungsbänder
(positiv und negativ)
• stufenlose Regelbarkeit im Turbinenbetrieb, teilweise auch im
Pumpbetrieb
• durch Schwarzstartfähigkeit ist Netzwiederaufbau durch
Pumpspeicherwerke möglich
• Gegenwärtig die einzige Möglichkeit überschüssige Wind- und
Sonnenenergie in Größenordnung effektiv zu speichern und
bedarfsgerecht ins Netz einzuspeisen
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4. Pumpspeicherwerke in Deutschland
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PSW in
Deutschland
Installierte
Leistung
Arbeits-vermögen
Vattenfall 3.000 MW 19.000 MWh
Sonstige 4.000 MW 19.000 MWh
Total 7.000 MW 38.000 MWh
4
> 100 MW

5. Agenda
1 Status quo Pumpspeicherwerke
2 Anforderungen in der neuen Energiewelt
3 Wirtschaftliche Realität
4 Absicherung auch für die Zukunft
Deutschland braucht ausgereifte Speichersysteme
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6. Erzeugung und Kapazität – hoher Zuwachs an EE Kapazität
Bruttostromerzeugung (TWh) Stromproduktionskapazitäten (GW)
Konventionell EE
EE
Konventionell
EE
Konventionell
600
500
400
300
200
Quelle: BDEW
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EE
Konv.
EE
Konv.
EE
Konv.
100
240
200
160
120
80
40
max. Last in
Deutschland
2010 2020 2030 2010 2020 2030
► Zur Abdeckung der Spitzenlast werden ~ 3-mal der erforderlichen Kapazitäten
installiert und finanziert werden müssen.

7. Anforderungen an PSW in der Energiewende
Vergangenheit
• Überwiegend feste
Leistungsscheiben
• Klassischer Tag-/
Nacht- Betrieb
• Spreadvermarktung
Heute
• Hoher Flexibilisierungsgrad
• Auflösung des klassischen
Tag-/Nacht-Betriebs
• Regelleistungsvermarktung
Zukunft
?
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8. Flexibilität und Speicher nötig: Volatilität der EE
14.4.2014 max. Leistung der EE: 37,8 GW
• 47% der Höchstlast Deutschlands
• 100% der Mindestlast Deutschlands
12.4.2014 min. Leistung der EE: 0,1 GW
• 0,2% der Höchstlast Deutschlands
• 0,5% der Mindestlast Deutschlands
Quelle: 50Hertz Transmission GmbH, Amprion GmbH, TransnetBW GmbH, TenneT TSO GmbH
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9. EE und Netzstabilisation durch PSW am 28. März 2012
X Ausfall 380-kV-Freileitung
491/492
• Am 28.03.2012 informierte 50Hertz über eine erwartete
kritische Netzsituation. 9.300 MW Windleistung wurden
bei einer installierten Leistung von 11.557 MW erwartet.
• Kritische Netzsituation durch Ausfall der 380-kV-Freileitung
Wolmirstedt – Helmstedt (28.03.12 21:06 –
29.3.12 01:05) infolge hoher Windeinspeisung und
Außerbetriebnahme des KKW Brokdorf
• Flexibilität: Vor allem die großen PSW Markersbach und
Goldisthal trugen durch Pump- und Turbinenbetrieb zur
Netzstabilisation bei (Laständerung von 1.500 MW in
weniger als 10 Minuten)
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10. Flexibilität: Steigende Belastungen der technischen
Komponenten
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11. Energiewende und PSW als Partner für Systemstabilität
PSPP Markersbach
PSW Geesthacht
PSW Markersbch
PSW Goldisthal
Quelle: 50Hertz Transmission GmbH
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12. Agenda
1 Status quo Pumpspeicherwerke
2 Anforderungen in der neuen Energiewelt
3 Wirtschaftliche Realität
4 Absicherung auch für die Zukunft
Deutschland braucht ausgereifte Speichersysteme
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13. Belastung durch Netznutzungsentgelte seit 2008
PSW Simulation
Leistung max [kW] 1.200.000
Leistung max im HLZF [kW] 200.000
Arbeit [kWh] 1.300.000.000
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14. Herkömmliche Betriebsmodelle funktionieren nicht mehr
Differenz zwischen dem Tageshöchst- und tiefstpreis
• 2012 38 €/MWh
• 2013 35 €/MWh
• 2014 28 €/MWh
January February March April May June July August September October November December
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Spread

15. Dienstleistungen mit hohem energiewirtschaftlichen
Nutzen
Quelle: dena Plattform Pumpspeicher
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16. Agenda
1 Status quo Pumpspeicherwerke
2 Anforderungen in der neuen Energiewelt
3 Wirtschaftliche Realität
4 Absicherung auch für die Zukunft
Deutschland braucht ausgereifte Speichersysteme
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17. Pumpspeicherwerke: (fast) Alleskönner
• Netzstabilisierung durch Bereitstellung
von Systemdienstleistungen
- Primär- und Sekundärregelleistung,
Minutenreserveleistung
- Blindleistungsbereitstellung
• Netzwiederaufbau
- Durch ihre Schwarzstartfähigkeit sind PSW ein wichtiges
Element für den Netzwiederaufbau
• Flexibilität: Ausgleichsfunktion im
Stromerzeugungssystem
- Integration der fluktuierenden Einspeisung der
Erneuerbaren Energien  Reduzierung der Abregelung
von Erneuerbaren Energien
- Gespeicherte Energie in Schwachlastzeiten steht für einen
späteren Zeitpunkt der Hochlast zur Verfügung
- Glättung der Residuallast
- Redispatch (Eingriffe in die Erzeugungsleistung von
Kraftwerken)
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Quelle: Bundesnetzagentur
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18. Energiewende: Herausforderung in der Zukunft
• Erneuerbare und PSW: Weiterer Ausbau Erneuerbarer Energien erfordert
verstärkten Einsatz und Bereitstellung von Speichern mit systemdienlichen
Eigenschaften
• PSW bietet schon heute Flexibilität und Speicher
• Andere Speicheroptionen sind nur in kleinem
Umfang vorhanden und benötigen F&E
• Verbesserung der Rahmenbedingungen für PSW
- PSW sind wirtschaftlich unter Druck
- Energiewirtschaftliche Bedeutung der PSW
muss berücksichtigt werden
- Das neue Marktdesign muss sicherstellen, dass
die Bereitstellung der notwendigen Flexibilität wirtschaftlich ist
- Für den Erhalt und Ausbau von Energiespeichern sind verlässliche
Rahmenbedingungen erforderlich
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Ein erster wichtiger Schritt wäre die Abschaffung
der Letztverbraucherabgaben für PSW im EnWG

19. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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