Verteilnetzbetreiber stehen vor großen Herausvorderungen
Die Energiewende und die damit verbundenen Veränderungen im Verteilnetz stellen viele Verteilnetzbetreiber vor unterschiedliche Herausforderungen. Diese sind unter anderem:
- Spannungsbandverletzungen häufen sich
- Photovoltaikanlagen im Niederspannungsnetz heben das Spannungsniveau an
- Photovoltaikanlagen dominieren das Spannungsniveau am Tag
- Die Zunahme an Wärmepumpen und Elektromobilen senken das Spannungsniveau ab und beides dominiert das Spannungsniveau am Abend sowie in der Nacht
- Der Großteil der Elektrofahrzeuge wird Zuhause einphasig geladen
- Spannungsanhebungen und Spannungsabsenkungen sind in der Regel zeitlich versetzt
- Es treten vermehrt Asymmetrien der 3-Phasenspannungen auf
Diese Wirtschaftlichkeitsanalyse soll Energieversorgern im Planungsprozess des Verteilnetzes helfen, die richtige Entscheidung für ihre Investition zu treffen und abzuwägen, wann sich ein Leitungsausbau lohnt und wann nicht.
Unsere Analyse untersucht, in welchem Szenario sich ein LVRSys® gegenüber dem klassischen Leitungsausbau rechnet. Dabei wird unterschieden, ob der Leitungsausbau mit geringem (Szenario „Land“) oder mit hohem Kapitaleinsatz (Szenario „Dorf“) durchgeführt wird. Die Kosten für einen Kilometer Leitungsausbau „Dorf“ werden hierbei als Basis genommen. Für den Kostenvergleich wird ein LVRSys® System mit 110 kVA herangezogen. In allen Szenarien wird eine Nutzungsdauer von 40 Jahren angenommen.
Investitionskosten LVRSys®
Die Investitionskosten der einzelnen Betriebsmittel, wurden auf Basis der BMWi Verteilnetzstudie (Büchner, J.; Katzfey, J.; Flörcken, O. (2014): „Moderne Verteilernetze für Deutschland“, BMWi) zusammengefasst. Die Investitionskosten werden relativ zum Leitungsausbau „Dorf“ mit 1 km ≙ 100% bewertet.
Stromwärmeverluste Spannungsregelsysteme
Die Betriebskosten setzen sich aus den Wartungskosten, den Stromwärmeverlusten und dem geplanten Austausch der Elektronik nach 20 Jahren bis zum Ende der Gesamtnutzungsdauer zusammen. Für die Leitungen werden keine Wartungskosten erwartet. Die Gegenüberstellung der Betriebskosten zeigt Tabelle 2, ebenfalls in Relation zur Basis 1, welche den Kosten für einen Kilometer Leitungsausbau „Dorf“ entspricht.
Kostenparität besteht bereits ab wenigen hundert Metern Leitung
Investitionsberechnung
Die dargestellten Investitionen werden über die gesamte Betriebsdauer berechnet und auf das aktuelle Jahr nach der Kapitalwertmethode abgezinst.
Wirtschaftlicher Nutzen
Wie Tabelle 3 aufdeckt, besteht bei der Annahme der unteren Grenze der Verteilnetzstudie eine Kostenparität des LVRSys® zum Leitungsausbau bereits ab einer Länge von ca. 330 m, bei Annahme der oberen Grenze bereits ab einer Kabellänge von ca. 200 m.
Alternative zum Leitungsausbau
Im Vergleich zum Leitungsausbau entsteht zudem folgender Zusatznutzen:
- Flexibler Einsatz: Aufbau/Abbau nach Bedarf
- Gewährleistung der VDE-AR-N 4105 hinsichtlich Spannungshub (3%) durch dezentrale Erzeugungsanlagen
- Optional mit EN 50160 Überwachung
- Aufzeichnung von nützliche Daten im Netz
- Steigerung der Übertragungsleistung der eingesetzten Leitungen um 20 %
- Reduktion von Netzverlusten
Fazit: Nicht nur eine Alternative, sondern ein Baustein für die Zukunft
im Vordergrund und so wurde es für künftige Herausforderungen im Netz konzipiert. Zudem bietet es zusätzlich eine Reihe nützlicher Funktionen, die unseren Kunden über Jahre hinweg einen deutlichen Mehrwert im Niederspannungsnetz bieten.
