Kombikraftwerk 2: Erneuerbare können auch Regelenergie bereitstellen
Die Partner – darunter die globale Siemens-Forschung Corporate Technology – zeigten zudem, dass Photovoltaik-, Wind- und Biogaskraftwerke bereits heute einen Beitrag zur Systemstabilität leisten können, wenn sie zu einem intelligent gesteuerten Kombikraftwerk zusammengeschaltet werden.
Kombikraftwerk nutzt Power-to-Gas-Verfahren
In dem Szenario spielen neben Solar-, Wind-, Bioenergie- und Geothermie-Anlagen sowie Wasser- und Pumpspeicherkraftwerken so genannte Power-to-Gas-Anlagen eine zentrale Rolle. Überschüssiger Strom dient dabei zur elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff. Zusammen mit aus fossilen Kraftwerken abgetrenntem CO2 wird dieser in Methan umgewandelt, das in das öffentliche Gasnetz eingespeist wird. Daraus erzeugen Gaskraftwerke bei Engpässen Strom.
Szenarien berücksichtigen Netze, Blind- und Regelleistung
Auf der Grundlage von Wetter- und Stromverbrauchsdaten ermittelten die Simulationen für jede Stunde eines Jahres räumlich hoch aufgelöst die Stromerzeugung und den Bedarf sowie die daraus resultierenden Stromtransporte im Netz. Um Blackouts zu vermeiden, müssen Netzfrequenz und -spannung stabil gehalten werden. Kraftwerke sind verpflichtet, hierfür bestimmte Mengen an Blind- und Regelleistung bereitzustellen. Um die Leistungsreserven vorzuhalten, wurden in dem Szenario Windkraftanlagen über die Rotorstellung gedrosselt und Photovoltaik-Anlagen über die Wechselrichter abgeregelt, die den Strom ins Netz einspeisen.
Die Simulationen und der Feldversuch zeigen, dass ein Kombikraftwerk aus erneuerbarer Erzeugung, Gasturbinen und Speichern innerhalb von Sekunden die nötige Leistung liefern kann.
Siemens berechnet Elektrolyseure, Netzausbau und Leistungsflüsse
Die Experten von Siemens Corporate Technology stellten Optimierungsberechnungen zum wirtschaftlichen Bau von Elektrolyseuren und Methankraftwerken an und ermittelten den Netzausbaubedarf. Sie berechneten außerdem für jeden Zeitpunkt und jeden Ort die Leistungsflüsse im Stromnetz und ermittelten zusammen mit der Universität Hannover den jeweiligen Blind- und Regelleistungsbedarf und wiesen damit detailliert nach, wie zu jedem Zeitpunkt des Jahres die Systemstabilität gewahrt bleibt.
Partner im dem dreijährigen Forschungsprojekt Kombikraftwerk 2 waren neben Siemens der Deutsche Wetterdienst, Enercon, das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), Ökobit, die Leibniz Universität Hannover, SMA Solar Technology, SolarWorld und die Agentur für Erneuerbare Energien.
05.12.2013 | Quelle: Siemens Corporate Technology; Foto: Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH
