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Stabiles Stromnetz trotz schwankender Windenergie

10.12.2013
Robert Nelson von Siemens Wind Power in Orlando, USA, hat Programme entwickelt, die helfen, die Frequenz in Stromnetzen mit Windturbinen zu kontrollieren, wenn sich die Windbedingungen plötzlich ändern.

Diese Regelprogramme sind besonders wichtig für die Betreiber von kleineren Stromnetzen, beispielsweise auf Inseln. Die Frequenz des Stromnetzes stabil zu halten und so Blackouts zu vermeiden, ist eine der großen technischen Herausforderungen, wenn auch Strom aus Solar- und Windkraftanlagen eingespeist wird.



Für alle Stromnetze ist es ein Problem, wenn eine große Erzeugungsanlage plötzlich ausfällt. Die Steuerungssysteme in manchen Stromnetzen gleichen die Frequenz aus, indem sie Last abwerfen. Dabei werden Stromabnehmer plötzlich und unfreiwillig vom Netz genommen. Natürlich versuchen die Stromnetzbetreiber, solche so genannten automatischen Lastabwürfe zu vermeiden.

In großen Stromnetzen verursacht der Ausfall eines einzigen Generators meist nur kleine Frequenzabweichungen, aber in kleinen, in sich abgeschlossenen Stromnetzen gab es bisher meist nur die Lösung des automatischen Lastabwurfs.

Das neue System, das Nelson entwickelt hat, ermöglicht es Windturbinen, plötzliche Schwankungen im Stromnetz auszugleichen, und das macht es überflüssig, Stromabnehmer unfreiwillig vom Netz zu nehmen.

Die Idee ist einfach. An der Welle und am Rotor der Windturbine ist kinetische Energie vorhanden. Es ist möglich, diese Energie auszuleiten und in elektrische Energie umzuwandeln, zusätzlich zu der normalen Stromerzeugung der Windturbine.

Dies führt zwar dazu, dass sich der Rotor verlangsamt und folglich für einen ganz kurzen Zeitraum weniger Strom produziert, aber es ermöglicht dem System, Frequenzen aufrechtzuerhalten, die einen automatischen Lastabwurf unnötig machen.

Denn der zusätzliche Strom muss nur für etwa zehn Sekunden, erzeugt werden. So wird eine Windturbine zu einem ‚guten Nachbarn' in einem Stromsystem. Die Entwicklung ist sinnvoll für viele kleinere, in sich abgeschlossene Stromnetze, was Siemens den Eintritt in neue Märkte erleichtert.

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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