Aktiver Betrieb von elektrischen Verteilnetzen mit hohem Anteil dezentraler Stromerzeugung - Konzeption von Demonstrationsnetzen

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Hintergrund und Ziele

Die gewünschte verstärkte Nutzung erneuerbarer Energiequellen führt zu einer zunehmenden Dezentralisierung der Stromerzeugung und stellt damit völlig neue Anforderungen an die Versorgungsnetze. In Zukunft wird es notwendig sein, innovative Wege zu beschreiten, die es ermöglichen erweiterte Netzreserven zu nutzen, um Erneuerbare in die elektrischen Verteilnetze zu integrieren. Dies ist anhand intelligenter Steuerungs- und Regelungsmechanismen unter Einbindung aller relevanten Akteure im Verteilnetz vorgesehen. Die Fragestellung und Zielsetzung für das Projekt DG DemoNetz-Konzept lautet daher: Wie kann ein derartiger aktiver Netzbetrieb aussehen und ist dieser auch wirtschaftlich konkurrenzfähig?

Konkrete Ziele des Projekts waren für Österreich typische und repräsentative Netzabschnitte für die praktische Umsetzung von Demonstrationsnetzen auszuwählen, sowie in diesen Netzabschnitten die Möglichkeit der Implementierung verschiedener Regelungskonzepte für einen aktiven Verteilnetzbetrieb mit hoher Dichte an dezentraler Energieerzeugung zu untersuchen und die technische, organisatorische und wirtschaftliche Umsetzung zu projektieren.

Inhalte und Ergebnisse

Das Projektteam DG DemoNetz-Konzept entwickelte vier innovative Steuerungs- und Regelungskonzepte, mit denen auch bei verstärkter dezentraler Einspeisung mit der bestehenden Netzinfrastruktur die Spannungsgrenzen eingehalten und eine sichere Versorgung gewährleistet werden können. Die Untersuchungen auf Basis numerischer Netzsimulationen mit den Daten von drei realen Mittelspannungsnetzen zeigen, dass innovative Spannungsregelungskonzepte zur Integration dezentraler Erzeugeranlagen technisch realisierbar und im Vergleich zur konventionellen Leitungsverstärkung wirtschaftlich konkurrenzfähig sind. Eine quantitative Untersuchung der installierbaren Leistung von dezentralen Stromerzeugern konnte durchgeführt werden. Jede der gezeigten Varianten, auch wenn sie in den Beschreibungen aus technischer Sicht logisch erscheinen mögen, bedeutet ausgehend von der derzeitigen Netzbetriebsweise und den Rahmenbedingungen für den Netz- und auch den Anlagenbetreiber eine große Neuerung.

Ausblick

Infolge der vielversprechenden Projektergebnisse besteht das Bestreben einer Umsetzung der Projektergebnisse unter Einbindung der Erzeugungsanlagen in den betrachteten Netzabschnitten. Auf dem Weg zu einer praktischen Demonstration der Spannungsregelungsstrategien sind noch einige primäre betriebliche Detailfragen zu klären: Betriebliche Anforderungen wie z.B. Trennstellenverlagerung, Ersatzstromversorgung, Netzfehler an die Regelungskonzepte und welche Methoden ermöglichen eine vereinfachte Planung eines Netzes mit aktiver Spannungsregelung. Diese Fragestellungen werden im Nachfolgeprojekt BAVIS (Projekt BAVIS - Beitrag zum aktiven Verteilnetzbetrieb durch innovative Spannungsregelung" im Rahmen des Programms "Energie der Zukunft" des BMVIT und des BMWA ) geklärt und die Spannungsregelungskonzepte entsprechend verbessert.

Projektleiter

Dipl.-Ing. Helfried Brunner, Dipl.-Ing. Andreas Lugmaier
Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal

Projektmitarbeiter

Dipl.-Ing. Benoit Bletterie, Dipl.-Ing. Hubert Fechner, Dipl.-Ing. Roland Bründlinger
Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal

Projekt- und Kooperationspartner

• Dipl.-Ing. Dr Andreas Abart, Dipl.-Ing. Gerhard Föger
  Energie AG Oberösterreich Netz GmbH
• Dipl.-Ing. Rudolf Pointner
  Salzburg Netz GmbH
• Dipl. HTL.Ing Reinhard Nenning
  VKW Netz AG

Austrian Institute of Technology, Energy Department
Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal Ges.m.b.H.
DI Helfried Brunner; MSc
Giefinggasse 2, 1210, Wien
Tel.: +43 (0) 50550 6382
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E-Mail: helfried.brunner@ait.ac.at
Web: www.ait.ac.at