Schnelle Regelenergie aus Photovoltaik und Windkraft möglich

3.12.13 | Forschung und Entwicklung, Topnews
Windräder und Solaranlagen

Wenn man Photovoltaikanlagen und Windräder in ihrer Leistung ein Stück weit drosselt, können sie bei Bedarf sehr schnell Regelenergie bereitstellen.Foto: RainerSturm / pixelio.de

Das Forschungsprojekt Kombikraftwerk 2 kommt nach dreijähriger Laufzeit zu dem Ergebnis, dass Photovoltaik- und Windkraftanlagen zusammen mit Gasturbinen und Speichern in der Lage sind, genügend Regelenergie zur Verfügung zu stellen, um das Stromnetz ganzjährig stabil zu halten.

Die natürlichen Schwankungen von Wind- und Solarenergie werden künftig beherrschbar sein. Das ist das Ergebnis eines dreijährigen Forschungsprojekts, an dem unter anderem die Firma 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 beteiligt waren.

Das Forschungsprojekt Kombikraftwerk 2 beweist laut Einschätzung der Forscher, dass ein Stromnetz in Zukunft auch dann stabil bleiben kann, wenn es mit Strom aus 100 Prozent erneuerbaren Energien gespeist wird. Ein weiteres Ergebnis des Projekts: Solar-, Wind- und Biogaskraftwerke können bereits heute einen Beitrag zur Systemstabilität leisten, wenn sie zu einem intelligent gesteuerten Kombikraftwerk zusammengeschaltet werden.

Im Szenario der Forscher hat auch die Power-to-Gas-Technologie eine entscheidende Bedeutung. Dabei soll Strom aus Erneuerbaren dazu genutzt werden, um mittels Elektrolyse Wasserstoff und daraus wiederum Methan zu erzeugen. Dieses könne dann in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist werden. Bei Engpässen in der Stromversorgung könnten Gaskraftwerke das Methan dann wieder in Strom umwandeln und so das Gesamtsystem stabilisieren. Hierbei spielen dann nach Ansicht der Forscher auch Wetterprognosen und exakte Stromverbrauchsdaten eine wichtige Rolle.

Erneuerbare Regelenergie

Um die Stromnetze zu stabilisieren, ist nicht nur die Strommenge entscheidend. Zusätzlich wird sogenannte Regelenergie benötigt, die dazu beiträgt, Spannung und Frequenz des Netzstroms auf einem konstanten Niveau zu halten. Im Forschungsprojekt wurde daher auch untersucht, wie Wind- und Solaranlagen diese Regelleistung erbringen können.

Um dies zu untersuchen, haben die Forscher im Szenario Windkraftanlagen über die Rotorstellung gedrosselt und die Leistung von Photovoltaikanlagen über die Wechselrichter runtergeregelt. Bei kurzfristigem Regelenergiebedarf im Netz kann die Drosselung beziehungsweise Abregelung dann in kurzer Zeit aufgehoben werden. Simulation und Feldversuche zeigen nach Angaben der Forscher, dass ein Kombikraftwerk aus erneuerbarer Erzeugung, Gasturbinen und Speichern innerhalb von Sekunden die nötige Leistung liefern kann. So sei es möglich gewesen, die Systemstabilität zu jedem Zeitpunkt des Jahres detailliert nachzuweisen. (Mirco Sieg)


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