Berechnungen des Forschungsprojektes zeigen, dass
zukünftig in einem intelligenten Energiesystem mit 100% erneuerbaren
Energiequellen die Stabilität des Stromnetzes gewährleistet bleibt / Bereitstellung von Regelenergie durch ein regeneratives Kombikraftwerk wird live in einem Feldtest demonstriert.
Schon vor einigen Jahren wurde mit dem ersten Kombikraftwerks-Projekt gezeigt,
dass die Erneuerbaren Energien den Strombedarf Deutschlands in einigen
Jahrzehnten jederzeit vollständig decken können. Die Ergebnisse des
Folgeprojekts Kombikraftwerk 2 belegen nun, dass auch die Netzstabilität
in einer vollständig erneuerbaren Stromversorgung sicher gestellt
werden kann. Das könnte etwa Mitte des Jahrhunderts den Einsatz
konventioneller Energieträger überflüssig machen, wenn das System
technisch und regulatorisch entsprechend weiterentwickelt wird.
Am Mittwoch haben die
Projektpartner des Forschungsvorhabens Kombikraftwerk 2 in Berlin erste
Ergebnisse ihrer dreijährigen Arbeit der Öffentlichkeit präsentiert. Ein
live übertragener Feldtest, bei dem mehrere Windparks, Biogas- und
Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von über 80 MW zu einem
Kombikraftwerk zusammengeschlossen wurden, demonstrierte, wie ein
Verbund aus Erneuerbare-Energien-Anlagen schon heute Regelleistung
bereitstellen und so einen wichtigen Beitrag zur Stabilität der
Stromversorgung liefern können. Auf Grundlage eines eigens entwickelten,
räumlich hochaufgelösten Zukunftsszenarios haben die Forschungspartner
aus Wissenschaft und Industrie zudem gezeigt, dass die Netzstabilität in
einem angepassten Stromversorgungssystem mit 100% erneuerbaren
Energiequellen gewährleistet werden kann.
„Wenn in Zukunft Erneuerbare Energien in
Kombikraftwerken verknüpft und gesteuert werden, können sie zusammen mit
Speichern jederzeit den Bedarf decken und für eine stabile Frequenz und
Spannung im Netz sorgen“ stellt Dr. Kurt Rohrig, stellvertretender
Institutsleiter am Fraunhofer IWES als wichtigstes Ergebnis des
Projektes Kombikraftwerk 2 heraus. Im aktuellen Kombikraftwerk 2 werden
reale Erneuerbare-Energien- Anlagen zentral von einer Leitwarte aus
gesteuert. Durch ständige Online-Leistungsmessungen und eine exakte
Wetterprognose können die zu erwartenden Leistungen in den kommenden
Minuten und Stunden sehr genau abgeschätzt und so noch entsprechende
Reserven für die Bereitstellung von Regelenergie beim Fahrplan
einkalkuliert werden.
Der im Rahmen des Projektes durchgeführte Feldtest
demonstrierte das unter realen Bedingungen: Nachdem zunächst ein
vorgegebenes Signal abgefahren wurde, das höchste Ansprüche an die
Geschwindigkeit und Genauigkeit der Einspeisung stellt, mussten sich die
Anlagen am Schluss des Feldtests einem realen Abrufsignal anpassen und
entsprechend der momentanen Frequenz-Situation im Netz Regelleistung
bereitstellen. „Unser Test hat nicht nur gezeigt, dass die Erneuerbaren
Energien die nötigen Anforderungen zur Regelleistungsbereitstellung
erfüllen, sondern dass diese mit einer Anpassungszeit von wenigen
Sekunden auch deutlich schneller reagieren als die konventionellen
Kraftwerke“, freut sich Kaspar Knorr, Projektleiter des Kombikraftwerk
2. „Damit die Erneuerbaren ihre Systemverantwortung besser wahrnehmen
können, sollten sie auch am Regelenergiemarkt teilnehmen können. Dafür
müssten die Rahmenbedingungen entsprechend angepasst werden“, so Knorr
weiter.
In Ergänzung des Feldtests modellierten die
Wissenschaftler ein sehr hoch aufgelöstes 100%-Szenario, welches mit den
stundengenauen Wetterdaten eines realen Referenzjahres durchgespielt
wurde. So konnten genaue Einblicke in die räumlichen Auswirkungen von
Stromerzeugung und -transport zu jeder Stunde des Jahres erlangt werden
und die dafür notwendigen Systemdienstleistungen erfasst werden. Die
komplexen Berechnungen, die als Videoanimation auf der Webseite www.kombikraftwerk.de zu
sehen sein werden, zeigen, dass der derzeit hohe Grad an
Versorgungssicherheit im deutschen Stromnetz in einigen Jahrzehnten auch
rein auf Basis Erneuerbarer Energiequellen erreicht werden kann. „Die
modernen Technologien erlauben bei einer sinnvollen Anpassung der
Rahmenbedingungen zur Markt- und Systemintegration einen umfassenden
Handlungsspielraum“, fasst Knorr die Ergebnisse zusammen. „Als Lohn
einer richtig gestalteten Energiewende winkt eine saubere und stabile
Stromversorgung.“
Hintergrund: Das auf drei Jahre
angelegte Forschungsprojekt „Kombikraftwerk 2“ untersucht, wie ein rein
regeneratives Stromsystem funktionieren könnte und welchen Bedarf es an
Systemdienstleistungen geben wird. Zugleich werden Möglichkeiten
erforscht, wie Erneuerbare-Energien-Anlagen diese zur Netzstabilität
notwenigen Dienstleistungen erbringen können und die Lösungsansätze an
realen Anlagen untersucht. Die Partner des Konsortiums sind: CUBE
Engineering GmbH, Deutscher Wetterdienst, ENERCON GmbH,
Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES),
ÖKOBIT GmbH, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung der Leibniz
Universität Hannover, Siemens AG, SMA Solar Technology AG, SolarWorld AG
und die Agentur für Erneuerbare Energien. Das Projekt wird vom
Bundesumweltministerium gefördert und baut auf dem schon 2007 begonnenen
Projekt Kombikraftwerk 1 auf, in welchem unter anderem die Machbarkeit
einer vollständig auf regenerativen Quellen aufbauenden Stromversorgung
demonstriert wurde.
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