Band 12 in der Schriftenreihe des Lehrstuhls En­ergiewirtschaft

In der Schriftenreihe des Lehrstuhls für Energiewirtschaft ist der Band 12 zum Thema "Voltage Stability and Reactive Power Provision in a Decentralizing Energy System" von Dr. Fabian Hinz erschienen. Die Arbeit ist unter folgendem Link verfügbar:  http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-229585

Zusammenfassung

Für einen sicheren Systembetrieb erfordern Stromnetze die Systemdienstleistungen Frequenzhaltung, Engpassmanagement, Versorgungswiederaufbau und Spannungshaltung. In der Vergangenheit wurden diese Dienstleistungen vor allem von konventionellen Kraftwerken im Übertragungsnetz erbracht. Ein zunehmender Anteil dezentraler erneuerbarer Energien im Strommix führt zu einer Verringerung der Einsatzzeiten konventioneller Anlagen und teilweise zu deren Stilllegung.

Dezentrale Energiequellen sind technisch in der Lage, Systemdienstleistungen zu erbringen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Bereitstellung von Blindleistung für die Spannungsstabilität aus dezentralen Quellen. Das Ziel ist es, die Frage zu beantworten, wie Spannungshaltung und Blindleistungsmanagement in einem zukünftigen Stromsystem mit steigendem Anteil dezentraler erneuerbarer Energien wirtschaftlich realisiert werden können.

Hierzu wird eine Methodik entwickelt, die Blindleistung und Spannungshaltung im Elektrizitätssystem berücksichtigt. Diese ermöglicht die Bewertung des wirtschaftlichen Nutzens unterschiedlicher Blindleistungsversorgungsoptionen. Dazu werden ein nichtlineares und ein linearisiertes techno-ökonomisches Netzmodell formuliert. Die Analyse zeigt eine zunehmende Bedeutung von Blindleistung aus dem Verteilnetz in zukünftigen Entwicklungsszenarien, insbesondere bei Verzögerungen im Netzausbau. Die Bottom-up- Bewertung zeigt ein Einsparpotenzial von bis zu 40 Mio. EUR pro Jahr, wenn Blindleistungsquellen im Verteilnetz die Blindleistung kontrolliert bereitstellen. Obwohl diese Einsparungen nur einen geringen Anteil an den Gesamtkosten des Stromsystems ausmachen, trägt die Blindleistung aus dezentralen Energiequellen dazu bei, ein nachhaltiges Energiesystem technisch umzusetzen.

Eine Literaturanalyse zeigt, dass eine Reihe innovativer Konzepte existieren, um Anreize für eine flexible Blindleistungsbereitstellung zu schaffen und das vorherrschende System von obligatorischer Bereitstellung und pönalisiertem Verbrauch zu ersetzen.

Zum Autor

Fabian Hinz, Dipl.-Wi.-Ing., Studium des Wirtschaftsingenieurwesens an der Universität Karlsruhe (TH) bzw. am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie am Instituto Tecnológico de Buenos Aires, 2011-2013 Consultant bei Siemens Management Consulting, von 2013 bis 2017 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Promotionsstudent an der Fakultät Wirtschaftswissenschaften der TU Dresden.