Einfluss des Speichereinsatzes auf das Übertragungsnetz
Motivation
Mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom September 2010 wurde der Grundstein für eine nachhaltige, vorwiegend auf Erneuerbare Energien beruhenden Elektrizitätsversorgung gelegt. Erklärtes Ziel der Politik ist es, bis spätestens 2050 einen Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttostromverbauch von mindestens 80 % zu erreichen. Im Elektrizitätsversorgungssystem müssen Erzeugung und Verbrauch zu jedem Zeitpunkt gleich groß sein. Bedingt durch die Tatsache, dass für das angestrebte Ausbauziel eine installierte Leistung Erneuerbarer-Energien-Anlagen in Höhe eines Vielfachen der Spitzenlast Deutschlands erforderlich sein wird, erhöhen sich die nachzufahrenden Leistungsgradienten. Dadurch ergibt sich für das System ein erhöhter Flexibilisierungsbedarf. Dieser kann entweder durch den Einsatz flexibler Kraftwerke, verstärkten Import/Export von Leistung, Abregelung Erneuerbarer Erzeugung oder durch Speicher gedeckt werden.
Aufgabenstellung
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Speichern im Elektrizitätsversorgungssystem und des erforderliches Netzausbaus
- Voraussetzungen, unter denen ein Speichereinsatz dazu beiträgt, Netzengpässe und den damit einhergehenden Netzausbaubedarf zu verringern
- Ermittlung einer netzentlastenden Speicherallokation
Vorgehensweise
Mithilfe von Jahresbetriebssimulationen an Modellen des deutschen Übertragungsnetzes, die verschiedene Ausbauvarianten darstellen, wird anhand von Grundlastfluss- und Ausfallrechnungen der Einfluss der Speicher auf das deutsche Übertragungsnetz untersucht. Dabei wird die Zulässigkeit des jeweiligen Netzmodells anhand der Auslastung seiner Betriebsmittel bewertet.
Abb.1: Erwartungswerte der höchsten Betriebsmittelauslastung in Abhängigkeit von Speicher- und Netzausbau
Abb. 2: Unzulässige Systemzustände eines Netzmodells während einer Jahresbetriebssimulation
Bisherige Ergebnisse
- Speicher entlasten das Übertragungsnetz ohne Betrachtung des Netzbetriebs kaum.
- Keine Präferenz für last- oder erzeugungsnahe Speicherallokation
Bearbeiter
Dipl.-Ing. Helge Pluntke
Veröffentlichungen
Energiespeicher für die Energiewende - Speicherungsbedarf und Auswirkungen auf das Übertragungsnetz für Szenarien bis 2050, VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik e.V. Energietechnische Gesellschaft (ETG), Frankfurt (Main) 2012