Windenergie-Anlagen auf dem Land, Quelle: pixabay Eine der spannendsten Aufgabe bei der Integration von erneuerbaren Energien in das Stromnetz ist der Ausgleich des schwankenden Angebotes von Sonnen- und Windenergie. Die Anpassung von Angebot und Bedarf bei vielen kleinen, dezentralen Stromerzeugungs-Einheiten ist eine der größten Herausforderungen in der Energiewende. Bei dem großen Anteil an erneuerbaren Energien im Stromnetz heute macht es mittlerweile nicht immer Sinn einfach noch mehr Strom zu produzieren. Wenn der Betrieber eines Wind- oder Solarparks durch negative Preise an der Börse für den Verkauf seines Stroms bezahlen muss, dann wird es unwirtschaftlich für ihn. Es wird zwar dann interessanter den überschüssigen Strom zu speichern, aber auch hier sind wir noch weit weg von der Wirtschaftlichkeit. Es zeigt aber, wie dringend Speicher benötigt werden, worauf Prof. Volker Quaschning im Podcast hingewiesen hat. Man kann natürlich auch darüber diskutieren, dass die konventionellen Stromerzeuger doch mehr Kraftwerke runterfahren müssen, wenn durch erneuerbare Energien ein Überschuss an Strom produziert wird, so wie im Photovoltaikforum. Doch auch für sie wird der Betrieb immer unwirtschaftlicher, wenn sie öfters ihre Kraftwerke abschalten müssen – was aber langfristig das Ziel des Wachstums der erneuerbaren Energien ist. Ein großes Problem in der Windenergie ist jedoch, dass man nicht weiß wie viel Strom der Windpark gerade produziert. Der Betreiber der Windenergieanlagen und auch der Netzbetreiber wissen, nach Angaben des Prognosespezialisten energy & meteo systems, erst Tage später, wie viel Strom eigentlich produziert wurde. Damit werden die Anlagen praktisch im Blindflug betrieben. Erst eine Kommunikation in Echtzeit wird einen wirtschaftlicheren Betrieb möglich machen, damit die Windkraft-Anlagen möglichst effizient betrieben werden können. weiterlesen ›
Kategorie: Stromnetz
Intelligente Stromversorgung kann auch einfach erklärt werden
Die Umstrukturierung der Energieversorgung mit dezentralen Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien verändert die gesamte Struktur der Stromversorgung. Von zentralen, verbrauchsnahen Erzeugern muss die Stromwirtschaft umgestellt auf dezentrale,, teilweise verbrauchsferne und variable Erzeugungseinheiten. Diese Veränderung ist eine sehr große und umfassende Herausforderung, wahrscheinlich die größte Herausforderung der Energiewende. Dies konnten wir in der vergangen Woche beim ABB Bloggertreffen in einem Vortrag und in der anschließenden Diskussion gut erkennen. In dieser Diskussion ging es auch um die Frage, wie man Smart-Grids, also intelligente Stromnetze den Verbrauchern nahe bringen und erklären kann. Daraus resultierte auch die Frage, die zu der Überschrift des Beitrags führte. weiterlesen ›
Fragen und Antworten zu intelligenten Stromnetzen mit erneuerbaren Energien
In Diskussionen tauchen immer wieder verschiedene Vorstellungen über intelligente Stromnetze auf. Was verbirgt sich hinter dem Smart-Grid oder den intelligenten Netzen? Anlagen, die aus regenerativen Energiequellen Strom erzeugen, erleben in den letzten Jahren einen regelrechten Boom. Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Strommix soll in den nächsten Jahren weiter signifikant steigen. Das sorgt in der Energieversorgung für einen Paradigmenwechsel und führt im Bereich der Stromnetze zu einem fundamentalen Wandel. War die Stromproduktion bisher verbrauchsorientiert, so muss der Energieverbrauch in Zukunft so gesteuert werden, dass die Energie aus erneuerbaren Quellen dann genutzt wird, wenn sie zur Verfügung steht. Energiewirtschaft und Konsumenten stehen hier gleichermaßen vor großen Herausforderungen. weiterlesen ›
Die Rolle von Gebäude als Kraftwerk und Speicher im Smart-Grid
Quelle - Messe Frankfurt Exhibition GmbH
Gebäude verbrauchen ca. 40 Prozent der Gesamtenergiemenge. Entsprechend wichtig ist ihre Rolle bei der Energiewende. Welche Möglichkeiten und Chancen intelligente und vernetzte Gebäude bieten, das zeigt die Light+Building, weltgrößte Messe für Licht und Gebäudetechnik.
Über 2.100 Aussteller zeigen ihre Weltneuheiten für Licht, Elektrotechnik, Haus- und Gebäudeautomation sowie Software für das Bauwesen. Neben dem umfassenden Produktangebot zeigt die Sonderschau „Das Gebäude als Kraftwerk im Smart Grid“, wie das vernetzte Gebäude dezentral Energie erzeugt, speichert, verteilt und nutzt. Das Besondere: Die Schau auf dem Freigelände zwischen Halle 8, 9 und 11 zeigt anhand realer Installationen im Live-Betrieb, wie zukunftsweisendes Energiemanagement funktioniert.
Treiber einer neuen Energiepolitik ist die Europäische Union (EU), die in der EBPD (European Building Performance Directive) den Nullenergie-Standard für Neubauten für 2021 vorschreibt. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und das Wärme EEG fördert in Deutschland die dezentrale Energieerzeugung. Der Ausstieg aus der Atomkraft ist nur durch dezentrale regenerative Stromerzeugung zu kompensieren.
Diese schwankenden Erzeugungskapazitäten benötigen eine entsprechende Speicherkapazität, um eine sichere Energieversorugung zu garantieren. Bei der Speicherung können Gebäude einen erhebliche Beitrag leisten. Um diese Ziele zu erreichen, müssen Gebäude deutlich effizienter werden und einen höheren Teil ihrer Energie selbst produzieren, anstatt sie aus zentralen Großkraftwerken zu beziehen.
Bleibt die Energiewende auf halbem Wege stehen?
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photo credit: Andy S-D) Eigentlich hat die Politik die Energiewende mit dem Energiekonzept der Bundesregierung und dem Ausstieg aus der Atomenergie vorgegeben. Einen Handlungsrahmen gibt es auch, den habe ich vor einer Woche erst ausführlich in zwei Beiträgen analysiert (Teil 1, Teil 2).
Aber die tatsächliche Handlung und öffentliche Berichterstattung spricht eine andere Sprache und erweckt den Eindruck, als wird die Energiewende hin zu einer sicheren und unabhängigen Energieversorgung nicht wirklich gewollt. Neben dem Dauerthema der Förderung von Solarstrom, ist mittlerweile der Ausbau der Offshore-Windenergie ins Stocken geraten – obwohl gerade dieser Sektor als ein Steckenpferd der Bundesregierung galt, da er die Brücke zur alten zentralen Energieversorgung schlägt.
Das Handelsblatt berichtete gestern von den großen Schwierigkeiten des Netzanschlusses, für den immense Investitionen notwendig seien. Zudem gibt es immer noch offene Fragen in der Haftung bei Schäden an den Leitungen. In der Nordsee-Zeitung wird zudem über langjährige Genehmigungsverfahren und unklare Zuständigkeiten bei den Bundesministerien geklagt. Für einen zügigen Ausbau der Offshore-Windenergie ist zudem eine geeignete Infrastruktur mit Häfen für Errichtung und Service notwendig, sowie Offshore-Spezialschiffe, die viel Geld kosten und noch gebaut werden müssten.
Herausforderungen für die Photovoltaik im Stromnetz
In der vergangenen Woche hatte ich schon gefragt, wie viele Erneuerbare Energien das Stromnetz verträgt. Darauf hat sich zu dem Beitrag eine Diskussion um Speichertechnologien entwickelt und bei dem auslösenden Blog-Artikel begann eine Diskussion um das Stromnetz in Österreich. Kaum ein Thema hat bisher so viele Reaktionen in kurzer Zeit ausgelöst.
Passend dazu war ich heute auf dem ersten Tag der Solarpraxis-Konferenz “2nd Inverter and PV System Technology Forum 2012″, denn dort geht es auch um die weitere Bewältigung des Wachstums an Photovoltaik-Anlagen im Stromnetz. Ist das Stromnetz überhaupt vorbereitet für so viel Strom aus Erneuerbaren Energien?
Wie in dem vorgenannten Artikel bereits erwähnt, wurde das Stromnetz für eine zentrale Einspeisung konzipiert, die überwiegend im Mittel- und Hochspannungsnetz statt findet. Bei Photovoltaik erfolgt die Einspeisung aber im Niederspannungsnetz und von vielen einzelnen Orten dezentral. Die Vorraussetzungen ändern sich also erheblich. Zudem haben wir es bei Eneuerbaren Energien mit einem volatilen Stromangebot zu tun.
Schon heute sind Begriffe wie Netzmanagement, Einspeisemanagement und Frequenzkontrolle wichtig in der Photovoltaik-Branche. Man muss sich heute mehr damit befassen, wie Erneuerbare Energien intelligent in das Stromnetz integriert werden können. Gleichzeitig muss Strom immer und überall ausreichend verfügbar sein, das Netz stabil bleiben und frei von Spannungs-Spitzen sein.