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Windenergie Report Deutschland 2016

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Windenergie Report 2016 des Fraunhofer IWES.

WINDENERGIE REPORT

WINDENERGIE REPORT DEUTSCHLAND 2016 Windleistung [GW] Leistung [MW] 50 40 30 20 10 0 00:00 02:00 Abbildung 4.3: Extreme Tagesgänge der Einspeisung von Windstrom in das deutsche Stromnetz 2016, basierend auf viertelstündigen Hochrechnungen der Windleistung und des Strompreisverlauf dieser Extremtage am EPEX Spot Auktionsmarkt. Datenquellen: [44, 47–50] 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 00:00 Abbildung 4.4: Durchschnittliche Tagesgänge der onshore Windleistung in den Sommer- und Wintermonaten im Vergleich. Datenquellen: [44, 47–49] max. Ertrag (8 .2. 2016) max. Leistungszunahme (8. 5. 2016) max. Leistungsabnahme (10. 5. 2016) min. Ertrag (24. 7. 2016) Strompreisverlauf (8. 5. 2016) Strompreisverlauf (10. 5. 2016) 02:00 04:00 04:00 06:00 06:00 08:00 08:00 10:00 10:00 12:00 12:00 14:00 14:00 16:00 16:00 18:00 20:00 18:00 22:00 20:00 24:00 Mittel Wintermonate 2008-2014 Mittel Sommermonate 2008-2014 Wintermonate 2015 Sommermonate 2015 Wintermonate 2016 Sommermonate 2016 22:00 10 5 0 -5 -10 -15 Strompreis [ct/kWh] 24:00 men Tagen in 2016. Der absolute Höchstwert der Wind leistung in dem Jahr und über alle Jahre hinweg wurde am 8. Februar 2016 mit 33 834 MW zwischen 21.45 Uhr und 22.00 Uhr erreicht. Begünstigt durch das Sturmtief »Ruzica« mit Windgeschwindigkeiten bis zu 150 km/h waren zu diesem Zeitpunkt 75 Prozent der in Deutschland installierten WEA-Nennleistung be reit gestellt. Dies war auch der Tag mit der höchsten mittleren Windleistung (30 991 MW) über 24 Stunden. Alleine an diesem Tag wurden 744 GWh eingespeist, was 7,6 Prozent des Ertrags im Februar entspricht. Der Tag mit den niedrigsten Winderträgen war der 24. Juli 2016. Mit einer durchschnittlichen Leistung von 741 MW wurden an diesem Tag nur 18 GWh Windstrom eingespeist. Die maximale absolute Leistungszunahme in einem Viertelstundenintervall wurde am 8. Mai 2016 gemessen. Von 16.15 Uhr bis 16.30 Uhr stieg die Windleistung um 2058 MW auf ca. 20 100 MW an, was einem Leistungsanstieg von rund 11 Prozent innerhalb dieser 15 Minuten entspricht. Die maximale absolute Leistungsabnahme war zwei Tage später am 10. Mai 2016 zu verzeichnen. Hier sank die Windleistung von 13.15 Uhr bis 13.30 Uhr um 1289 MW. Der Einfluss des Windertrages spiegelt sich teilweise in den zeitlichen Verläufen der Börsenstrompreise wider. Die eingespeiste Windleistung am Sonntag, den 8. Mai 2016, erhöhte sich innerhalb von 2,5 Stunden ab 9.15 Uhr um fast 10 GW. Zu dieser relativ hohen Windleistung kam eine erhöhte PV-Einspeisung während der Bedarf am Sonntag deutlich unter dem Niveau von Werktagen liegt, so dass der Börsenpreis ab 12.00 Uhr auf das Jahresminimum von - 13 ct / kWh absank. An diesem sonnig-windigen Rekord-Tag wurden um 13.00 Uhr ca. 86 Prozent des Strombedarfs durch erneuerbare Energien gedeckt. [46] Für die maximale Leistungsabnahme am 10. Mai 2016 ist kaum ein Einfluss auf den Börsenstrompreis zu erkennen. Tagesgänge onshore. Abbildung 4.4 zeigt den Tagesverlauf der durchschnittlichen Onshore-Windleistung über die Wintermonate und Sommermonate. Die Werte der Jahre 2015 und 2016 werden jeweils mit dem 7-Jahres-Mittel von 2008–2014 24

Netzintegration und Netzausbau verglichen. Das Leistungsniveau der Sommermonate 2016 ist im Mittel mit 4966 MW um 58 Prozent niedriger als das der drei Wintermonate 2016 mit 12 022 MW. Das Leistungsniveau des Sommers 2015 liegt mit 43 Prozent und 2016 mit 69 Prozent über dem Niveau des 7-Jahres-Mittels. Mit jeweils 52 Prozent lagen die Wintermonate 2015 und 2016 sehr deutlich über dem 7-Jahres-Mittel. Dies ist für 2015 mit dem guten Windjahr und für beide Jahre auch mit dem erfolgten Zubau zu erklären. In den Sommermonaten lässt sich eine tageszeitliche Abhängigkeit des Leistungsniveaus beobachten. Von 0.00 Uhr bis 8.00 Uhr ist das Leistungsniveau leicht sinkend. Vom durchschnittlichen Tiefpunkt um 8.00 Uhr steigt das Leistungsniveau bis 14.00 Uhr für 2015 um etwa 35 Prozent, für 2016 sogar um 65 Prozent an, um zwischen 15.00 und 16.00 Uhr sein Maximum von etwa 6087 MW (2016) zu erreichen. Gegen Abend erreicht die Windleistung wieder das Niveau des Morgens. Diese tageszeitlichen Abhängigkeiten spielen in den Wintermonaten nur eine untergeordnete Rolle. Dieser Effekt entsteht durch die erhöhte Kopplung der bodennahen Luftschichten in Folge der Sonneneinstrahlung und der damit einhergehenden Thermik in den Sommermonaten. Durch die stärkere thermische Turbulenz wird der Wind aus höheren Schichten der Atmosphäre in bodennahe Schichten transportiert und es kommt zu einem Maximum der Windleistungsdichte in den Nachmittagsstunden [51]. Leistung [MW] 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 00:00 02:00 Wintermonate 2014 Sommermonate 2014 Wintermonate 2015 Sommermonate 2015 Wintermonate 2016 Sommermonate 2016 04:00 06:00 08:00 10:00 Abbildung 4.5: Durchschnittliche Tagesgänge der offshore Windleistung in der Nord- und Ostsee in den Sommer- und Wintermonaten im Vergleich. Datenquellen: [44, 52] 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00 Tagesgänge offshore. Abbildung 4.5 zeigt die Tagesgänge der Offshore-Windleistung in den Winter- und Sommermonaten für die deutsche Nord- und Ostsee. Im Vergleich mit den Vorjahresdaten lässt sich wie onshore das höhere Leistungsniveau in 2016 mit der Inbetriebnahme von mehr als 3 GW Anlagenleistung seit 2014 erklären. Im Gegensatz zum Tagesgang onshore (Abbildung 4.4) ist hier aber keine eindeutige tageszeitliche Abhängigkeit der Windleistung erkennbar, da die thermische Konvektion auf offener See einen geringeren Einfluss besitzt. Mit durchschnittlich 1690 MW liegt das Leistungsniveau der Wintermonate 2016 aufgrund der günstigeren Windbedingungen bei weitem über der durchschnittlichen Leistung der Wintermonate 2014 und 2015. 25

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