Stabilisierung des Stromnetzes (Teil 2)

am Donnerstag, 09 Februar 2012. veröffentlicht in Energiewende, Stromnetze

Fortsetzung des Posts vom 02.02.2012 
 
 
Wie kann man regeln?
Eine Möglichkeit ist die sogenannte Blindleistung. Sie besteht aus einem kleinen Teil der Elektronen im fließenden Strom, die sich quer zur Hauptrichtung bewegen und so die Spannungsschwankungen ständig korrigieren. Zu viel Blindstrom belastet jedoch das Netz zusätzlich, weil er mit transportiert werden muss, aber beim Verbraucher keine Wirkleistung bringt.
 
Woher kommt die Blindleistung?
Die bedarfsgerechte Erzeugung der Blindleistung für die Spannungssteuerung ist eine Aufgabe der Kraftwerke. Im Prinzip können das auch dezentrale Anlagen mit erneuerbaren Energien übernehmen. 
 
Wer weiß denn, wie viele Steuerelektronen gerade benötigt werden?
Mikrochips zur ständigen Messung der Stromspannung, schön verteilt über ganz Deutschland. Sie können in jeden Wechselrichter eingebaut werden. Bei größeren Anlagen braucht der Stromnetzbetreiber allerdings einen Zugriff zur Steuerung von außen. 
 
Eine Rieseninvestition?
Keineswegs! Moderne Wechselrichter in Solarstromanlagen können die Optimalspannung von 230 Volt durch gezielte Impulse von Blindstromelektronen in ihrem Netzabschnitt bereit stellen. Das erspart manche zusätzliche Stromleitung im Verteilnetz, weil die vorhandenen Leitungen gezielter ausgelastet werden können. 
 
Wirklich?
Ja. Im Stromnetz der Zukunft können Einspeiser spannungsgeführt betrieben werden. Die Wechselrichter können übrigens auch nachts Blindleistung erzeugen und damit rund um die Uhr zur Spannungshaltung beitragen. 
 
Woher nehmen die Wechselrichter nachts den Strom?
Sie ziehen einen kleinen Impulsstrom aus dem Netz oder sie holen ihn aus ihrem Batteriespeicher.
Ein Speicher neben jeder Solaranlage?
Genau! Es geht nämlich bei plötzlichen Verbrauchspitzen darum, 30 Sekunden zu überbrücken, bis gasbetriebene Blockheizkraftwerke im Schwarm anspringen.
Die Solaranlagen der Zukunft arbeiten nicht nur bei Sonnenschein, sondern liefern rund um die Uhr spannungshaltende Blindleistung und Kurzzeitüberbrückungen. 
 
Klingt gut, aber was kostet das alles?
Die Entwickler dieser Technik sagen, mit einem „System-Dienstleistungs-Bonus“ von 1,5 Ct/kWh für den Betreiber der jeweiligen Solaranlage würde sich das neue System schnell verbreiten. 
 
Ist damit das Stromnetz fit für die erneuerbaren Energien?
Nicht ganz! Das alte Stromnetz lief nur in eine Richtung, von den Großkraftwerken zu den Verbrauchern. Jetzt kommen Einspeisungen von den Enden her. Bisher lässt sich die Spannung nur in großen Umspannwerken beeinflussen. Nötig ist aber eine viel feinere Regelung in jedem Ortsnetz. 
 
Zukunftsmusik?
Nein! Eine naheliegende Lösung besteht darin, den Ortsnetztransformator regelbar zu machen. Dadurch könnte bereits das Niederspannungsnetz deutlich höhere Spannungsschwankungen als bisher aufnehmen. Das kann die Aufnahmefähigkeit des Gesamtnetzes deutlich erhöhen und ist in vielen Fällen kostengünstiger und schneller zu realisieren als der Bau zusätzlicher Stromleitungen. 
 
Wie funktioniert das genau?
Die Spannung am Transformator hängt von der Zahl der Drahtwicklungen um einen Magnetkern ab. Im schaltbaren Trafo sitzt eine Reihe unterschiedlicher Wicklungen nebeneinander. Ein Schalter springt von einer Wicklung zur anderen. Es ist wie beim Getriebe eines Autos. 
 
Kann man die Spannung im Netz nicht auch mit intelligenten Stromzählern im Haushalt steuern?
Zähler können nicht direkt steuern, wohl aber Elektrogeräte gezielter einschalten.
Die Ausstattung sämtlicher Haushalte mit intelligenten Stromzählern und steuerbaren Haushaltsgeräten braucht auch Zeit.
Klüger ist es, jetzt strategische Punkte gezielt zu regeln. Das sind dann nur 600.000 Stationen, von denen jede 50 bis 250 Haushalte versorgt. Dort sitzt der Regler, der die Spannung konstant hält. Er kann 90 % der spontanen Abweichungen ausgleichen! 
 
Die deutsche Energiewende
Seit dem Beschluss für eine echte Energiewende mit Atomausstieg entstehen zahlreiche neue technische Lösungen. Deutsche Ingenieure stehen weltweit in der vordersten Reihe beim Einfügen der erneuerbaren Energien in die Stromnetze. Die Welt schaut gespannt auf das deutsche Experiment!

 

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