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DENA Analyse nimmt Netzfrequenz 2030 unter die Lupe

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DENA Analyse nimmt Netzfrequenz 2030 unter die Lupe

06.05.16  09:15 | Artikel: 970036 | News-Artikel (Red)

DENA Analyse nimmt Netzfrequenz 2030 unter die LupeEine aktuelle Analyse der DENA untersucht die Momentanreserve im Jahr 2030 (gefunden via DEZ). Ein sehr schwieriges Unterfangen, welches inhaltlich durch die ef.Ruhr GmbH eingegangen wurde. Technisch verändert jeder Lastwechsel (Ein-/Ausschalten eines Verbrauchers, Hoch/Runterfahren eines Erzeugers) eine Frequenzänderung. Da wir es in Europa mit einem Verbundnetz zu tun haben, bei dem sehr viele Verbraucher und Kraftwerke angeschlossen sind, wirkt sich ein einzelner Lastwechsel nicht sonderlich aus. Haben wir in Deutschland 50,02 Hz in einer Sekunde, so ist dies auch in Portugal oder Italien der Fall.

Interessant ist, dass man scheinbar von Prämissen ausgeht, die in der Praxis irgendwie anders aussehen…

Das Schulbuch sagt, dass eine rotierende Masse, wie sie bei Großkraftwerken vorhanden ist, einen Frequenzwechsel verhindert. Kleinere Erzeugungsanlagen, wie Windparks oder PV-Anlagen benötigen eine Netzfrequenz, damit sie Energie einspeisen können. Reduziert man die Anzahl der Großkraftwerke, so „fehlt“ die Momentanreserve um die Frequenz zu halten. Schaut man sich den Regelenergiemarkt an, so wird man dort kein Produkt finden, welches als Momentanreserve bezeichnet wird. Es gibt die sogenannte Primärregelleistung (PRL), deren Aufgabe es ist, die Frequenz bei einer Abweichung zu stützen. Technisch wird dies heute realisiert, indem Dampfkraftwerke nicht an ihren Extrema betrieben werden und im Falle einer Frequenzänderung im Netz, die Drosselklappen automatisch gefahren werden.

Fällt die Drosselklappe und die rotierende Masse zukünftig weg, so müsste man eine andere Lösung finden. Tatsächlich zeigt die Untersuchung des sogenannten Recovery Momentum, dass sich alles etwas anders entwickelt, als man es vom Schulbuch kennt. Die Gründe hierfür sollte man einmal untersuchen.

In den letzten 3 Jahren ist die durchschnittliche Erzeugergröße in Europa deutlich zurück gegangen. In Deutschland gibt es heute wesentlich mehr Stromerzeuger ohne rotierende Masse, als solche mit einer rotierenden Masse. Gleichzeitig hat sich das Recovery Momentum halbiert. Gemessen werden dabei die Frequenzänderung in einer Sekunde und die Gegenbewegung des Netzes in der Folgesekunde. Mit Hilfe der Primärregelenergie sollte lediglich die Frequenz gehalten werden, stattdessen wird in den meisten Fällen die Frequenz wieder vollständig auf ihren Vorgabewert hergestellt.

Bei der DENA Analyse wird der Schwerpunkt auf zwei Ausnahmeszenarien gelegt. Das eine Szenario ist ein Auseinanderbrechen des Europäischen Stromnetzes. Als Beispiel wird der Stapellauf eines Kreuzfahrschiffes der Meyer Werft genannt, welches in der Nacht vom 04. November 2006 zu einer Aufspaltung in 3 Teilnetze in Europa führt. Vielleicht war man über die Ausmaße wirklich etwas erstaunt, allerdings ist das Netz in Europa auch noch nicht ganz so lange gekoppelt, wie man denkt. 3 Teilnetze in einem Europa … das gibt es erst 30 Jahre. Das zweite Szenario ist ein wetterbedingtes Szenario, welches so eigentlich nicht vorkommen sollte. Die DENA geht von einem Zerfall in 4 Teilnetze aus.

Das jüngste Beispiel, welches man hier eigentlich untersuchen hätte können, war der Stromausfall vor gut einem Jahr in Amsterdam. Wegen einer Überlastung wurde die Stadt und die vorhandenen Industrieanlagen schlagartig entkoppelt, die Spur war sofort in der Netzfrequenz erkennbar, jedoch im Rahmen des Überschaubaren. Doch warum?

Solange genug Energie im Netz ist, wird sich auch im Jahre 2030 die Frequenz in Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Diese ist nicht unendlich schnell, was allerdings trotz fehlender rotierender Massen zu einer Trägheit des Systems führt. Wechselrichter, wie sie bei Windenergieanlagen oder Photovoltaik eingesetzt werden, lauschen und reagieren auf die Frequenz, auch hier kommt es zu einer kleinen zeitlichen Verzögerung. Dies ist zwar nur Spekulation, würde aber erklären, warum die Frequenz eigentlich immer stabiler und die kurzzeitigen Schwankungen immer seltener werden.




Autor: Thorsten Zoerner

blog.stromhaltig.de

Thorsten Zoerner betreibt den Blog stromhaltig.de. Einen Großteil seiner Fachartikel veröffentlichen wir regelmäßig auch hier auf unserer Seite. Thorsten Zoerner ist Gründungsmitglied der Energieblogger.



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Themenbereiche:

Netze

Schlagworte:

Netzfrequenz (11) | Regelenergie (12) | DENA (18)




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