Nachhaltige Energieversorgung

Erneuerbare und Netzstabilität – ein Widerspruch?

Kraftwerksregler skycontrol
Sicherheit und Stabilität unserer Energienetze müssen nicht durch die vermehrte Einspeisung von erneuerbaren Energien beeinträchtigt werden. Mit einem speziell für das typische Verhalten von Photovoltaikanlagen entwickel- ten Kraftwerksregler können Wirk- und Blindleistung gemäß den Anforderungen der EVUs und Netzbetreiber geregelt werden und somit zuverlässig auf veränderte Netzzustände unterstützend reagieren.

PV-Kraftwerk, 34 MWac, bestehend aus vier Segmenten, z. T. weit voneinander entfernt

Übergeordnete Kraftwerksregelung für PV-Anlagen

Viel wird berichtet von dem vermeintlich verheerenden Einfluss der „Erneuerbaren“ auf die Netzstabilität. Sind Erneuerbare und Netzstabilität tatsächlich ein Widerspruch in sich? Der Beitrag von PV-Anlagen zum Netzsicherheitsmanagement (NSM) ist heute Standard. Doch inzwischen speisen regelrechte PV-Kraftwerke mit Leistungen von mehr als 50 MWp direkt in Hochspannungsnetze ein. Deren Regelung ist anspruchsvoll, zumal PV-Kraftwerke dieser Größe oft aus Generatoren unterschiedlicher Topologien bestehen, ausgerüstet mit Aggregaten (z. B. Wechselrichtern) verschiedener Hersteller und mit abweichendem Regelverhalten. Dieser Diversität trägt der übergeordnete Kraftwerksregler skycontrol von skytron® energy Rechnung. Der geschlossene Regelkreis (Bild 1) sieht die Gesamtanlage als zu regelnden Prozess, überwacht den Netzzustand durch ständige Istwerterfassung am Netzanschluss und korrigiert die PV-Anlage. Voneinander abweichendes Verhalten unterschiedlicher Wechselrichter und Verluste, hervorgerufen durch lange Kabelwege und passive Komponenten, werden dabei kompensiert (Bild 2).

Geregelte Einspeisung ins Hochspannungsnetz
Die besonderen Herausforderungen zeigt ein 34-MWac-PV-Kraftwerk, von GP JOULE, dem deutschen Kraftwerksprojektierer und Generalunternehmer für das gesamte Projekt, im März 2102 an das französische Hochspannungsnetz angeschlossen. Tagsüber, im Erzeugungsmodus, stützt der geregelte Verbrauch und Bezug von Blindleistung gemäß einer Q(U)-Kennlinie aktiv die Netzspannung. Im Nacht-Modus hingegen, wenn die Wechselrichter keine DC-Leistung erzeugen, wird der Blindleistungsbezug der Anlage auf Q = 0 Mvar geregelt. Die eingesetzten Refusol 630-kW-Wechselrichter wurden speziell dafür um einige Funktionen erweitert.

Kompensation der Blindleistungsbelastung und Frequenzüberwachung Besonders anspruchsvoll waren die großen Entfernungen der vier Kraftwerksblöcke einmal untereinander und zum gemeinsamen Netzanschlusspunkt. Lange Kabelwege erforderten hier eine Kompensation der Blindleistungsbelastung. Auch die Überwachung der Netzfrequenz ist Aufgabe des Kraftwerksreglers skycontrol. Bei erhöhter Frequenz ab 50,5 Hz drosselt er kontrolliert die Erzeugung und bei kritischen 52 Hz fährt er die Anlage vollständig herunter. Nach Rückkehr normaler Frequenzwerte läuft das Kraftwerk automatisch wieder hoch.

Netzstabilisierendes Potenzial der Erneuerbaren
Der vermehrte Anschluss von PV-Kraftwerken bedroht also nicht automatisch die Sicherheit und Stabilität unserer Netze. Nicht zuletzt weist das Beispiel in Richtung dezentrale Einspeisung mit voller Regelbarkeit und die damit verbundene Chance, bestehende Netze zu stabilisieren und die oft hitzig diskutierte Notwendigkeit des kostenintensiven Netzausbaus zu relativieren.

Kontaktdaten/Unternehmen:
skytron energy GmbH
Ernst-Augustin-Straße 12
12489 Berlin
www.skytron-energy.com


Ansprechpartner:
Monika Hennessen
m.hennessen@skytron-energy.com


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