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Thema Faszination und Technik

27. Mär. 18

Alternativen zum Netzausbau

Die Energiewende ist ins Stocken geraten, weil der Ausbau der Stromautobahnen nur schleppend vorankommt. Neue Trassen wie Suedlink verzögern sich zum Teil um Jahre. Doch es gibt auch andere Wege, um die Stromnetze effizienter zu nutzen. Diese sieben Maßnahmen könnten kurzfristig Abhilfe schaffen.

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Nova-Monitoring

Alle kurzfristigen Maßnahmen basieren auf dem Grundsatz des Nova-Prinzips: Netzoptimierung vor -verstärkung vor -ausbau. Bevor also das Netz ausgebaut und verstärkt wird, soll zunächst das bestehende Netz optimiert werden. Hierfür werden die Netzabschnitte durchgängig überwacht und dahingehend kontrolliert, inwieweit mögliche Optimierungen bereits angewendet werden oder noch geplant sind. Daraufhin können weitere Maßnahmen festgelegt werden.

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Quelle: TransnetBW

Freileitungsmonitoring

Die Übertragungskapazität von Stromleitungen hängt von ihrer Temperatur ab. Haupteinflussfaktoren auf die Betriebstemperatur sind der Stromfluss im Leiter und die klimatischen Umgebungsbedingungen. Bei einer ohne FLM betriebenen Freileitung wird ein unveränderbares Klima von 35 Grad Celsius zugrunde gelegt, welches den Stromfluss begrenzt. Die Temperatur fällt in Wirklichkeit aber oft niedriger aus, wodurch die Kapazität der Leitung nicht voll ausgeschöpft wird. Beim FLM wird die Temperatur entweder direkt gemessen, oder die Kühlwirkung des Wetters wird entlang der Trasse anhand realer Klimadaten modelliert.

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Quelle: 3M Deutschland

Hochtemperatur-Leiterseile (HTL)

Hohe Betriebstemperaturen in Kombination mit hohen Umgebungstemperaturen führen zu einer Ausdehnung der Leiter und damit zu erhöhten Übertragungsverlusten. Ein Austausch der Leitungen auf solche, die aufgrund eines temperaturbeständigeren Kerns höhere Temperaturen aufnehmen können (Hochtemperatur-Leiterseile, HTL) oder solche, die sich zusätzlich bei hohen Temperaturen nur minimal ausdehnen (Hochtemperatur-Leiterseile mit geringem Durchhang, HTLS), kann dem entgegenwirken und die Übertragungsleistung des Netzabschnitts erhöhen. Diese Maßnahme ist jedoch davon abhängig, ob die bestehenden Masten die Leitungen tragen und angrenzende Betriebsmittel wie Transformatoren die erhöhte Stromtragfähigkeit aufweisen beziehungsweise schnell umgerüstet werden können.

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Quelle: 50Hertz

Optimierung des Redispatchprozesses

Zeichnen sich Überlastungen einzelner Netzabschnitte ab, fordert der Übertragungsnetzbetreiber die Kraftwerke auf, ihre Leistungseinspeisung anzupassen, um regionale Überlastungen zu vermeiden oder zu beseitigen. Die Optimierung dieser sogenannten Redispatchprozesse bietet noch Potenzial zur besseren Auslastung der Übertragungsnetze und somit zur Senkung der damit verbundenen Kosten. Vor allem eine Schnittstellenverbesserung zu Windenergie- und Fotovoltaikanlagen ist notwendig, da deren vorausgesagte Einspeisung auf Wetterprognosen und Anlagenverfügbarkeit basiert und somit immer gewissen Schwankungen unterliegt.

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Quelle: Siemens

Lastflusssteuerung

Je gleichmäßiger der Strom auf das Übertragungsnetz verteilt ist, desto mehr Strom kann das Netz aufnehmen, desto höher ist seine Übertragungskapazität. Durch eine intelligente Steuerung können die Netzbetreiber Strom von einer überlasteten auf eine nicht ausgelastete Leitung verlagern. Diese Aufgabe übernehmen sogenannte Querregel- oder Phasenschiebertransformatoren. Sie benötigen allerdings zusätzlichen Platz innerhalb eines bestehenden Umspannwerks oder einem neuen, netztechnisch geeigneten Standort, der nicht immer gegeben ist. Außerdem ist noch wenig bekannt, wie sich die Phasenverschiebung zum Beispiel auf die angrenzenden Netze der Nachbarländer auswirkt.

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Quelle: Siemens

Onlineassistenzsysteme

Die zunehmende Komplexität der Netze wird mittelfristig die Einführung von Onlineassistenzsystemen für die Netzleitstelle unumgänglich machen. Durch sie können die Netzzustände jederzeit schnell und zuverlässig ermittelt werden. Langfristige Vorhersagen werden nicht mehr benötigt und bei der Bestimmung der Übertragungsgrenzen können die Betreiber auf „Sicherheitspuffer“ verzichten.

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Quelle: TransnetBW

Beschleunigte Umsetzung

Keine technische Maßnahme, aber dennoch eine, die schnell zu einem Ergebnis führt: Die Beschleunigung der Umsetzung des Netzentwicklungsplans. In Roadmaps sollen Bundesnetzagentur und Netzbetreiber die Einführung von Maßnahmen festhalten und mit festen Zeitzielen versehen. Dadurch könnten sich auch die Genehmigungsverfahren vereinfachen, da regulatorische und organisatorische Hindernisse reduziert werden.

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