Aktuelle Forschungsprojekte
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STABEEL: Stabilität dezentraler Erzeuger im Elektroenergieversorgungsnetz bei der Erbringung von Systemdienstleistungen
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Im letzten Jahrzehnt erfolgte in Europa ein forcierter Zubau von Energieerzeugungsanlagen, vornehmlich gespeist aus erneuerbaren Energien und zum großen Anteil dezentral im elektri-schen Verteilungsnetz installiert. Mit 153,7 GW installierter Leistung belegt die Windkraft aktu-ell Platz zwei, dies entspricht rund 16,7 % der EU-weiten installierten Kraftwerksleistung [1]. Diese Entwicklung wird im Hinblick auf die anvisierten Klimaziele auch zukünftig anhalten. In heutigen Windparks sind größtenteils Windturbinen des Typs 3 (DFIG – doppelt gespeiste Asynchronmaschine) oder Typs 4 (Synchrongenerator mit Vollumrichter) installiert. Die leis-tungselektronische Ansteuerung beider Typen ermöglicht Blindleistung über einen weiten Be-triebsbereich bereit zu stellen, sogar bei sehr geringer Wirkleistungseinspeisung.
Im Einklang mit der fluktuierenden Erzeugung und dem Verbrauch elektrischer Energie ergreifen die Netzbetreiber fortlaufend Maßnahmen zur Erhaltung der Zuverlässigkeit und Qualität der Stromübertragung und -verteilung. Diese sogenannten Systemdienstleistungen werden benö-tigt,um Frequenz, Spannung und Belastung der Netzbetriebsmittel innerhalb der zulässigen Grenz-werte zu halten bzw. nach Störungen wieder in den Normalbereich zurückzuführen. Folglich werden diese in die Bereiche Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Betriebsführung und Ver-sorgungswiederaufbau untergliedert. Durch den im Rahmen der Energiewende anhaltenden Wegfall konventioneller Großkraftwerke stehen zukünftig diejenigen Einheiten, die einst einen Großteil der erforderlichen Systemdienstleistungen beisteuerten, nicht mehr zur Verfügung. Die Aufgabe, durch Beiträge zu den Systemdienstleistungen die Stabilität des Elektroenergiever-sorgungsnetzes zu erhalten, wird damit zunehmend auf eine große Anzahl dezentraler Kraft-werke verlagert werden müssen. Dabei befindet sich der Großteil der Anschlusspunkte de-zentraler Energieanlagen (DEA) im Mittel- und Hochspannungsnetz. Je nach Netzgebiet und Durchdringung mit DEA müssen diese somit bereits heute zur Erbringung von Systemdienstleistungen beitragen.
Im Einklang mit der fluktuierenden Erzeugung und dem Verbrauch elektrischer Energie ergreifen die Netzbetreiber fortlaufend Maßnahmen zur Erhaltung der Zuverlässigkeit und Qualität der Stromübertragung und -verteilung. Diese sogenannten Systemdienstleistungen werden benö-tigt,um Frequenz, Spannung und Belastung der Netzbetriebsmittel innerhalb der zulässigen Grenz-werte zu halten bzw. nach Störungen wieder in den Normalbereich zurückzuführen. Folglich werden diese in die Bereiche Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Betriebsführung und Ver-sorgungswiederaufbau untergliedert. Durch den im Rahmen der Energiewende anhaltenden Wegfall konventioneller Großkraftwerke stehen zukünftig diejenigen Einheiten, die einst einen Großteil der erforderlichen Systemdienstleistungen beisteuerten, nicht mehr zur Verfügung. Die Aufgabe, durch Beiträge zu den Systemdienstleistungen die Stabilität des Elektroenergiever-sorgungsnetzes zu erhalten, wird damit zunehmend auf eine große Anzahl dezentraler Kraft-werke verlagert werden müssen. Dabei befindet sich der Großteil der Anschlusspunkte de-zentraler Energieanlagen (DEA) im Mittel- und Hochspannungsnetz. Je nach Netzgebiet und Durchdringung mit DEA müssen diese somit bereits heute zur Erbringung von Systemdienstleistungen beitragen.
Zeitraum
01.01.2020 - 01.01.2022
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
- Herr Prof. Dr.-Ing. Peter Schegner
Projektmitarbeiter
- Herr Dipl.-Ing. Krahmer Sebastian
Finanzierungseinrichtungen
- DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Kooperationspartnerschaft
keine
Website zum Projekt
Relevant für den Umweltschutz
Ja
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Nein
Schlagwörter
Elektroenergieversorgungsnetz Systemdienstleistungen
Berichtsjahr
2020