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Enerige & Management > Stromnetz - Kohleausstieg verschlechtert Stabilität der Netzfrequenz
Bild: Jonas Rosenberger
STROMNETZ:
Kohleausstieg verschlechtert Stabilität der Netzfrequenz
Wenn die konventionelle Stromerzeugung zurückgeht, sind zusätzliche technische Maßnahmen nötig, um die Stabilität der Stromnetze zu gewährleisten; dies zeigt eine neue Studie.
 
Wie sich der Kohleausstieg und die Abschaltung der letzten Kernkraftwerke auf die Netzfrequenz und damit auf den stabilen Betrieb des Stromnetzes auswirken, haben das Energiewirtschaftliche Institut der Universität Köln (EWI) und das Dortmunder Beratungsunternehmen „ef.Ruhr GmbH“ in einer Studie untersucht.

Die im Auftrag der Siemens AG erstellte Studie kommt zu dem Schluss, dass die im Jahr 2040 noch betriebenen konventionellen Kraftwerke nicht mehr ausreichen, um die Momentanreserve oder die Frequenzstabilisierung im Netz zu gewährleisten. Bisher sorgt die Trägheit der konventionellen Kraftwerksgeneratoren mit dafür, dass die Frequenz von 50 Hertz gehalten wird. Diese Reserve wird aber kleiner.

Untersucht hat man in mehreren Szenarien, was mit dem Netz passieren würde, wenn im Jahr 2040 3.000 MW Kraftwerksleistung ausfallen würden. Das Ergebnis: Um dann noch die Frequenz- und die Netzstabilität gewährleisten zu können, müssen von den Netzbetreibern zusätzliche technische Maßnahmen ergriffen werden.

Konkret schlagen die Autoren der Studie vor, die Momentanreserve durch zusätzliche rotierende Massen, etwa mitrotierende Kraftwerksgeneratoren, die am Markt keinen Zuschlag erhalten haben, oder auch durch spezielle „momentanreservefähige leistungselektronische Netzbetriebsmittel“ bereitzustellen. Solche könnten etwa Konverterstationen an HGÜ-Leitungen sein, heißt es in der Studie.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der zusätzlichen Integration von Anlagen in das Netz, die „Fast Frequency Response“ (FFR) bereitstellen können. Diese Technik reagiert laut den Autoren der Studie schneller als die heutige Primärregelleistung. Sie könnte selbst bei großen zeitlichen Frequenzschwankungen eingreifen, bevor die Abweichung eine kritische Größe erreicht.

Grundsätzlich können Windkraftanlagen, Batteriespeicher, Schwungräder oder Gleichstrom-Übertragungsleitungen für die FFR-Bereitstellung genutzt werden.

Eine weitere technische Möglichkeit ist die Installation eines „Asynchronous Rotating Energy System Stabilizers“ (ARESS), den Siemens entwickelt hat. Dieser besteht aus dem Zusammenschluss eines doppelt gespeisten Asynchrongenerators mit einem Schwungrad.

Die Studie kann auf der Internetseite des EWI   heruntergeladen werden.
 

Armin Müller
Redakteur
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Montag, 02.03.2020, 12:39 Uhr

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