Die Modellierung von Windkraft

Die umfangreiche Integration von erneuerbaren, aber zeitweise aussetzenden Energiequellen, wie beispielsweise Windkraft, in einem liberalisierten Elektrizitätssystem hat Kettenreaktionen im technischen und ökonomischen Leistungsvermögen von Energiesystemen zur Folge. Technische Instabilität kann aus Übertragungsengpässen zwischen verschiedenen Bereichen aufgrund der verstärkten Windenergieerzeugung resultieren. Aus ökonomischer Sicht haben diese Veränderungen im Systembetrieb Folgen hinsichtlich der Kosten und demnach auch des Preises.

Die Analyse, welchen Einfluss die Einführung erheblicher Anteile an Windkraft auf das Elektrizitätssystem hat, verlangt nach der Modellierung des stochastischen Verhaltens von Wind. Im Rahmen des WILMAR-Projekts wurden diese Belastungen und Probleme untersucht. Außerdem wurde ein Modellierungsinstrument entwickelt, mit dessen Hilfe die Integration von Technologien der erneuerbaren Energien in bereits existierende Netze analysiert werden kann. Genauer gesagt, untersucht das Modellierungsinstrument, inwieweit große Elektrizitätsnetze mit beträchtlichem Leistungsspektrum in Bezug auf die Kernpunkte Energievorrat und Systemstabilität fähig sind, Wind zu integrieren. Dadurch wird ein strategisches Planungsinstrument bereitgestellt, das eine solide Basis für das Treffen von Entscheidungen in den Energieanlagen darstellt.

Eine User Shell, die in eine Excel-Arbeitsmappe implementiert wurde, kontrolliert das Wilmar-Planungsinstrument. Alle Daten sind in einer Access-Datenbank enthalten, die mit verschiedenen Untermodellen mittels Textdateien in Verbindung steht. Diese Textdateien werden aus der Datenbank exportiert beziehungsweise in diese importiert. Das Joint-Market-Modell (JMM) stellt ein solches Untermodell dar. Die Ausgabedatenbank des JMM speichert die Ergebnisse der Modellierungsdurchläufe und enthält Formulare und Fragen, um diese Daten auswerten zu können. Der Vergleich zwischen den verschiedenen Fällen wird mit Hilfe von Fragen durchgeführt. Diese sind so konzipiert, dass sie die Zeit, die zum Abrufen der Informationen aus den Tabellen benötigt wird, so gering wie möglich halten.

Die wichtigsten Daten können graphisch dargestellt werden. Dabei werden vielfältige Formulare der Datenbank verwendet. Dazu gehören zum Beispiel Formulare für Strompreise, Vorhersagen zur Windkraft gegenüber der tatsächlichen Windenergie, Verteilung der Energieproduktion auf die Brennstoffe sowie die Produktion einschließlich Verbrauch und Übertragung.

Das Wilmar-Planungsinstrument, das Teile der Ausgabedatenbank beinhaltet, bietet die Möglichkeit, Windkraft integrierende Anlagen zu analysieren. Nun wird für die weitere Entwicklungsarbeit und Nutzung des Instruments nach Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und beratenden Unternehmen gesucht.