Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Regelenergie durch Windenergieanlagen

22.05.2012
In einem neuen Forschungsprojekt, das vom Bundesumweltministerium BMU gefördert wird, wollen Fraunhofer-Forscher zusammen mit Betreibern und Herstellern von Windenergieanlagen und Netzbetreibern ein Verfahren entwickeln, durch das Windenergieanlagen auch Regelenergie zur Stabilisierung der Netze liefern können.

Regelenergie wird im Stromnetz derzeit hauptsächlich von konventionellen Kraftwerken zur Verfügung gestellt. Regelenergie wird benötigt, um Ungleichgewichte zwischen Verbrauch und Erzeugung auszugleichen und dadurch die Sollnetzfrequenz zu halten.

Durch die Umstellung der Elektrizitätsversorgung auf eine zunehmend erneuerbare Erzeugungsstruktur müssen auch die erneuerbaren Energien Regelenergie bereitstellen und dadurch ihren Beitrag zur Systemsicherheit leisten. Dies ist auch eine wichtige Voraussetzung, um die für die Systemsicherheit notwendige Mindestleistung konventioneller Kraftwerke zu reduzieren.

Durch die letzte Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) ist es auch EEG-Anlagen in der Direktvermarktung erlaubt, Regelenergie bereit zu stellen. Die Regelleistung setzt sich aus der Primärregelleistung, Sekundärregelleistung und Minutenreserve zusammen, die sich u.a. hinsichtlich ihrer Aktivierungszeit (30 Sekunden, 5 Minuten und 15 Minuten) unterscheiden. Biogasanlagen wurden bereits für die Bereitstellung von Minutenreserve und Sekundärregelleistung präqualifiziert. Windkraftanlagen hingegen nehmen noch nicht an den Märkten für die verschiedenen Regelenergiearten teil. Dies ist vor allem darauf zurück zu führen, dass das aktuelle Verfahren zur Bereitstellung von Regelenergie nicht ohne weiteres auf Windkraftanlagen anwendbar ist. Dies betrifft insbesondere den Nachweis der Regelleistungsbereitstellung und die Forderung einer Zuverlässigkeit des Angebots von hundert Prozent.

In dem neuen BMU-Forschungsprojekt will das Projektkonsortium aus Fraunhofer IWES, ENERCON, Energiequelle, Amprion und TenneT ein Verfahren zur Regelenergiebereitstellung aus Windkraftanlagen entwickeln. Des Weiteren sollen die Techniken und Methoden für das Verfahren entwickelt werden.

Das übergeordnete Ziel lässt sich in drei Teilziele untergliedern:

1. Erstens soll ein an die fluktuierende Erzeugung der Windenergieanlagen angepasstes Nachweisverfahren entwickelt werden. Dies basiert auf dem Vergleich der möglichen Ist-Einspeisung mit der realen Leistung und nicht, wie es das aktuelle Verfahren vorsieht, über den Vergleich der geplanten Leistung (Fahrplan) mit der realen Leistung. Hier ist es die große Herausforderung die mögliche Ist-Einspeisung unter Berücksichtigung von Abschattungseffekten in Windparks zu bestimmen. Im Projekt soll auch untersucht werden, ob dieses Nachweisverfahren im Fall der Windenergie dem aktuellen Nachweisverfahren vorzuziehen ist.

2. Zweitens soll ein Verfahren entwickelt werden, mit dem Windkraftanlagen aufbauend auf probabilistischen Prognosen ein Regelenergieangebot abgeben können. Mit probabilistischen Prognosen kann die Wahrscheinlichkeit berechnet werden, mit der eine gewisse Windleistung mindestens erreicht wird. Hierbei ist die große Herausforderung die regulatorisch geforderte Zuverlässigkeit des Angebots von 100 % mit der Unsicherheit der Windprognose zusammen zu bringen.

3. Das dritte Ziel ist die Entwicklung von Regelungsalgorithmen mit denen die Windkraftanlagen Regelenergie bereitstellen können. Zum einen müssen Algorithmen entwickelt werden, die den Abruf und die Vorhaltung von Regelleistung auf die einzelnen Parks, die zusammen Regelleistung bereitstellen, aufteilen. Zum anderen müssen Algorithmen entwickelt werden, die innerhalb eines Parks den Abruf und die Vorhaltung auf die einzelnen Windkraftanlagen aufteilen.

Über die Partner:
ENERCON gehört mit mehr als 16.000 installierten Anlagen in über 30 Ländern zu den weltweit führenden Herstellern von Windkraftanlagen. Das Unternehmen besteht seit mehr als 25 Jahren und beschäftigt weltweit direkt und indirekt mehr als 12.000 Mitarbeiter.

Die Energiequelle GmbH plant, projektiert und erstellt Windenergie-, Photovoltaik- und Biogasanlagen für Dritte und sich selbst. Sie hat bereits mehr als 800 MW Leistung installiert.

Amprion sorgt für Betrieb, Instandhaltung, Planung und Ausbau des 380/220-Kilovolt-Übertragungsnetzes im Westen Deutschlands. An das Netz sind ungefähr 27 Millionen Menschen und circa 5000 MW installierten Windkraftanlagen angeschlossen.

TenneT ist verantwortlich für die Planung, den Ausbau, die Instandhaltung und den Betrieb des 380/220-Kilovolt-Übertragungsnetzes in der Mitte Deutschlands. An das Netz von TenneT sind circa 20 Millionen Menschen angeschlossen und mehr als 11 GW Windleistung.

Uwe Krengel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iwes.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Erneuter Weltrekord für speedCIGS
07.07.2020 | Wilhelm Büchner Hochschule

nachricht Mobile Messgeräte: Im Flug erwischt
07.07.2020 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Im Focus: Robuste Materialien in Schwingung versetzt

Kieler Physikteam beobachtet in Echtzeit extrem schnelle elektronische Änderungen in besonderer Materialklasse

In der Physik werden sie zurzeit intensiv erforscht, in der Elektronik könnten sie ganz neue Funktionen ermöglichen: Sogenannte topologische Materialien...

Im Focus: Excitation of robust materials

Kiel physics team observed extremely fast electronic changes in real time in a special material class

In physics, they are currently the subject of intensive research; in electronics, they could enable completely new functions. So-called topological materials...

Im Focus: Neues Verständnis der Defektbildung an Silizium-Elektroden

Theoretisch lässt sich das Speichervermögen von handelsüblichen Lithiumionen-Batterien noch vervielfachen – mit einer Elektrode, die auf Silizium anstatt auf Graphit basiert. Doch in der Praxis machen solche Akkus mit Silizium-Anoden nach wenigen Lade-Entlade-Zyklen schlapp. Ein internationales Team um Forscher des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung hat jetzt in einzigartiger Detailgenauigkeit beobachtet, wie sich die Defekte in der Anode ausbilden. Dabei entdeckten sie bislang unbekannte strukturelle Inhomogenitäten in der Grenzschicht zwischen Anode und Elektrolyt. Die Erkenntnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen.

Silizium-basierte Anoden können in Lithium-Ionen-Akkus prinzipiell neunmal so viel Ladung speichern wie der üblicherweise verwendete Graphit, bei gleichem...

Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Löchrige Graphenbänder mit Stickstoff für Elektronik und Quantencomputing

08.07.2020 | Materialwissenschaften

Graphen: Auf den Belag kommt es an

08.07.2020 | Materialwissenschaften

Enzyme als Doppelagenten: Neuer Mechanismus bei der Proteinmodifikation entdeckt

08.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics