Das Projekt "The frequency stability challenge, Nachrüstung von Solarstromanlagen zur Lösung der 50,2Hz-Problematik" wird/wurde gefördert durch: FNN im VDE-Verbandgeschäftsstelle. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH.Eine im Auftrag des FNN im VDE erstellte Studie von Ecofys und dem IFK empfiehlt die teilweise Nachrüstung von Solarstromanlagen, um die sogenannte 50,2-Hertz-Problematik zu lösen. Bis zur Einführung einer Übergangsregelung im April 2011 mussten sich Stromerzeuger am Niederspannungsnetz beim Überschreiten einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz vom öffentlichen Netz trennen. Würde der seltene Fall einer Überfrequenz mit der heute installierten PV-Leistung eintreten, ginge deren zu diesem Zeitpunkt eingespeiste Leistung schlagartig verloren. Das Nachrüsten älterer Solaranlagen soll für diesen Fall Vorsorge treffen und rund 9 GW installierte Leistung ertüchtigen. Die Studie mit dem vollständigen Titel Auswirkungen eines hohen Anteils dezentraler Erzeugungsanlagen auf die System-/Netzstabilität bei Überfrequenz und Entwicklung von Lösungsvorschlägen zu deren Überwindung wurde von Ecofys und dem Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart verfasst. Auftraggeber sind die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber vertreten durch EnBW Transportnetze AG, der Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar) und das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE/FNN). Die Empfehlungen wurden am 1. September 2011 den Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft vorgestellt.
Das Projekt "Bewertung von Einspeisenetzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesverband WindEnergie e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH.Der Ausbau der Erneuerbaren Energien in den vergangenen Jahren, insbesondere der Ausbau der Windenergieerzeugung, stellt die regionalen 110-kV-Verteilungsnetze und die 220/380-kV-Übertragungsnetze vor große Herausforderungen. Aufgrund von Kapazitätsengpässen der Netze ist bereits aktuell nicht mehr gewährleistet, dass der EE-Strom zu jeder Zeit vollständig abgenommen und übertragen werden kann. Mit dem weiteren Zubau an Erneuerbaren Energien, die bis 2020 mehr als 35 Prozent des Stromverbrauchs im Jahr abdecken sollen, werden diese Netzengpässe voraussichtlich weiter zunehmen. Die Planung und Genehmigung von Freileitungstrassen zur Erweiterung der Netzkapazität öffentlicher Netze zur Integration von Erneuerbaren Energie, zu der Netzbetreiber durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz verpflichtet sind, erstreckt sich allerdings häufig über mehrere Jahre. Der Netzausbau kann dadurch in vielen Fällen nicht mit der Dynamik des Zubaus an EE-Leistung mithalten. Der Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) beauftragte Ecofys mit einer Kurzstudie zu den technischen Rahmenbedingungen von Einspeisenetzen. Die Ergebnisse der Studie stellte der BWE am Rande der Hannover Messe 2012 vor.
Das Projekt "Regionaler zellularer Verbund von Versorgungseinheiten mit Netzregelaufgaben" wird/wurde gefördert durch: Technische Universität Dresden. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für thermische Energiemaschinen und -anlagen.Für einen stabilen Netzbetrieb muss das Angebot an elektrischer Leistung stets dem Verbrauch entsprechen. Dazu halten die Übertragungsnetzbetreiber Regelleistung zur Primär- und Sekundärregelung sowie Minutenreserve vor. Mit der Zunahme der Leistungseinheiten mit volatiler Netzeinspeisung aus erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Photovoltaik, erhöht sich permanent der Bedarf an Regelleistung. Gleichzeitig wird die eingespeiste Leistung aus konventionellen Großkraftwerken und damit die zur Verfügung stehende Regelleistung abnehmen. Aktuelle Studien zeigen zudem, dass in der Primärregelung künftig signifikant kürzere Reaktionszeiten und höhere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die so entstehende Bedarfslücke kann künftig durch regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten abgedeckt werden. Sie sind gekennzeichnet durch eigene dezentrale Versorger-, Verbraucher- und Speicherkapazitäten , insbesondere Industriebetriebe mit eigenen Heizkraftwerken auf Basis von Gas, Biomasse oder Kohle mit Priorität der Wärmeversorgung, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen sowie elektrische Batteriesysteme und thermische Speicher. Sie stellen nach außen einen Verbund mit positiver und negativer Regelreserve dar. Der Netzbetreiber kann die einzelnen Verbünde gestuft einsetzen und abrufen. Hierdurch entstehen zusätzliche Redundanzen, welche die Gesamtsystemstabilität erhöhen. Ziel des Vorhabens ist es zunächst, Lösungsansätze zu entwickeln, so dass regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten auch hochdynamische Netzregelaufgaben erfüllen können. Das komplexe Zusammenwirken von Energiebereitstellungs-, Nutzungs- und Speichereinheiten unterschiedlicher Energieformen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Übernahme von Netzregelaufgaben muss ohne Abstriche bei Prozess- und Versorgungsstabilität, Betriebszuverlässigkeit und Anlagenlebensdauer erfolgen. Nur durch die Integration geeigneter Speicher, einer intelligenten Nutzung systeminhärenter Speicherkapazitäten sowie einer übergeordneten Steuerung und Überwachung des komplexen dezentralen Systems können die Anforderungen erfüllt werden. Als Entwicklungsplattform und Demonstrator soll das Technikum des Zentrum für Energietechnik (ZET) der TUD dienen. Es repräsentiert einen derartigen Verbund dezentraler Erzeuger- und Verbrauchereinheiten von Elektroenergie und Wärme mit Kopplung zum Strom- und Wärmenetz des lokalen Energieversorgers im Universitätscampus.
Das Projekt "Nachrüstung von Solarstromanlagen zur Lösung der 50,2Hz-Problematik, Unterstützung bei PV-Umrüstungsprogramm" wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH.Zur Gewährleistung der Netzsicherheit und Bewältigung der 50,2 Hz Problematik sieht die im Mai 2012 vom Bundeskabinett verabschiedete Systemstabilitätsverordnung die Umrüstung von ca. 350.000 PV-Bestandsanlagen mit einer installierten Leistung von ca. 14 GW bis Ende 2014 vor. In diesem Rahmen wurde Ecofys von den deutschen Übertragungsnetzbetreibern beauftragt den Umrüstungsablauf zu unterstützen. Gemeinsam mit den Übertragungsnetzbetreibern erstellte Ecofys mehrere Listen, welche als Grundlage für die Planung und das Monitoring für die Umrüstung der PV Bestandsanlagen fungierten. Ecofys fragte dazu auch die notwendigen Daten von Wechselrichterherstellern ab und unterzog alle Daten einer Plausibilitätsprüfung. Zusätzlich wurden die erstellten Listen während der gesamten Umrüstung gemäß der Systemstabilitätsverordnung bei Bedarf aktualisiert.
Das Projekt "ARESS -Der asynchrone, rotierende Energiesystem-Stabilisator - Eine echte 'voll-integrierte Netzwerkkomponente' zur Netzstützung, Teilvorhaben: Integration aller Vorgaben, Konstruktion und Validierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens Energy Global GmbH & Co. KG.
Das Projekt "2030 Szenario für Deutschland bei verzögertem Netzausbau" wird/wurde gefördert durch: Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) gGmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin.Ecofys hat im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) untersucht, wie sich ein verzögerter Ausbau der Stromübertragungsnetze bei unterschiedlicher geografischer Verteilung Erneuerbarer Energien-Anlagen auswirkt. Wird das Netz nicht optimal ausgebaut, müssen regional mehr Speicher und flexible Kraftwerke eingesetzt, und Erneuerbare Energie Anlagen häufiger abgeregelt werden. Die dadurch verursachten Kosten sinken, wenn die Anlagen zur Nutzung erneuerbaren Energiequellen gleichmäßiger verteilt sind.
Das Projekt "Gutachten: Stromnetze 2020plus" wird/wurde gefördert durch: Bündnis 90,Die Grünen, Bundestagsfraktion. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin.Im Auftrag der Bundestagsfraktion von Bündnis 90/Die Grünen erstellte Ecofys ein konzeptuellen Bericht für ein Elektrizitätsnetz der Zukunft. Das Konzept gibt einen Überblick über verschiedene Technologien (smart grids, super grids, ect.), zeigt wichtige unterschiedliche Forschungsprojekte auf und identifiziert Abhängigkeiten zwischen einzelnen Technologien. Barrieren, die einen zeitnahen Einsatz dieser Technologien bremsen können, werden ebenso aufgezeigt wie der erforderliche Investitionsbedarf. Ergänzend werden politische Maßnahmen vorgestellt, die den Übergang von der heutigen Netzstruktur zu einem zukunftsfähigen Elektrizitätsnetz unterstützen. Der Schwerpunkt der Studie liegt dabei auf den Vorteilen einer unabhängigen Netzgesellschaft unter mehrheitlicher Beteiligung der öffentlichen Hand.
Das Projekt "Notwendige Nachrüstung von dezentralen Erzeugungsanlagen - Entwicklung einer Nachrüststrategie für dezentrale Erzeugungsanlagen zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin.Ecofys und Partner entwickelten für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie eine Nachrüststrategie für Stromerzeugungsanlagen zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz. Konkret wurde untersucht, welche Anlagentypen (Wind-, Biomasse-, KWK- und Wasserkraftanlagen) nach welchen Verordnungen an das Stromnetz angeschlossen sind, und wie groß das Gefährdungspotential ist. Darauf aufbauend wurde abgeschätzt, wie hoch der Aufwand zur Anpassung der Anlagen an aktuelle Erfordernisse ist, um die Stabilität des Stromnetzes auch bei Störfällen zu gewährleisten. Als Ergebnis erarbeitete das Konsortium konkrete Handlungsempfehlungen für das Ministerium. Dabei wurden auch juristische Vorschläge für eine neue Verordnung entwickelt.
Das Projekt "ARL-Bausteine für einen raumverträglichen Netzausbau" wird/wurde ausgeführt durch: Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL).Im Sommer 2011 wurde ein umfangreiches Gesetzespaket zur Umsetzung der Energiewende beschlossen. Ein Kernelement ist der beschleunigte Ausbau des Stromnetzes durch ein koordiniertes Vorgehen in der gesamten Prozesskette von der Bedarfsfeststellung bis zur abschließenden Inbetriebnahme. Die ersten Schritte zur Bedarfsfeststellung sind getan (Szenarien, gemeinsamer Netzentwicklungsplan der vier Übertragungsnetzbetreiber). Den Entwurf für den vom Bundesgesetzgeber zu beschließenden verbindlichen Bedarfsplan will die Bundesnetzagentur noch in diesem Jahr der Bundesregierung vorlegen. Der Bedarfsplan wird die erforderlichen Ausbaumaßnahmen für das Übertragungsnetz mit den jeweiligen Anfangs- und Endpunkten festlegen, aber noch nicht die für die Neubaumaßnahmen zu ermittelnden Trassenkorridore. Dies ist gemäß § 4 NABEG Aufgabe der Bundesfachplanung, einer Raumverträglichkeitsprüfung, die dem Raumordnungsverfahren nach § 15 ROG nachgebildet ist, aber (anders als ein Raumordnungsverfahren) mit verbindlichen Vorgaben für das nachfolgende Planfeststellungsverfahren endet. Ziele und Adressaten der Bausteine: Die Akademie will praxisorientierte Hilfestellungen für eine raumverträgliche Planung der Ausbaumaßnahmen für das Übertragungsnetz geben. Das Augenmerk liegt dabei auf der Bundesfachplanung nach dem NABEG. Die zu gewinnenden Erkenntnisse werden in Teilen aber auch für das Verteilernetz anwendbar sein. Mit den Bausteinen wird folgendes Ziel verfolgt: - Erarbeitung von konkreten, praxisorientierten Empfehlungen zu einer allseitigen Akzeptanzverbesserung bei gleichzeitiger Straffung des Planungsprozesses auf der Grundlage bisheriger Erfahrungen bei der Planung für trassengebundene Vorhaben. Die Bausteine richten sich hauptsächlich an die verfahrensleitende Behörde (BNetzA), sollen aber auch die Perspektive der Antragsteller (etwa im Hinblick auf Abschnittsbildung und Ausgestaltung der Antragsunterlagen) einbeziehen. Vorgehensweise zur Erstellung der Bausteine: Praxisorientierte Empfehlungen können am ehesten anschauliche Hilfestellungen liefern, wenn aus einem Bestand von auszuwertenden Best-Practise-Beispielen geschöpft oder aus früheren Fehlern gelernt wird. Auf die Ableitung theoriebasierten Wissens wird hier verzichtet. Die Erarbeitung der Bausteine basiert auf drei Leistungssäulen: - Auswertung der positiven sowie auch negativen Erfahrungen der zuständigen verfahrensleitenden Behörden mit raumbedeutsamen Trassenplanungen für Infrastrukturgroßprojekte (z.B. Fernstraßen, Hochspannungsfreileitungen). - Der Bearbeiter wird eigene Erfahrungen aus dem Themenbereich und solche von Vorhabenträgern mit einbringen. - Auswertung relevanter Literatur. Die Bausteine werden durch die Fichtner-Gruppe erarbeitet. Dem Bearbeitungsteam steht eine Lenkungsgruppe der Akademie zur Seite, die den Arbeitsprozess in enger Abstimmung begleitet, an dem Entwurf der Bausteine mitwirkt und die inhaltliche Letztverantwortung trägt. (Text gekürzt)
Sachsen-Anhalt zählt bundesweit zu den Vorreitern beim Ausbau erneuerbarer Energien. Bereits heute wird hier viel Strom mit Windkraft und Photovoltaik erzeugt, manchmal sogar zu viel. Denn der Ausbau der Stromnetze hat erst in den vergangenen drei Jahren richtig Fahrt aufgenommen. Um grünen Strom besser zu nutzen und einen Beitrag zur klimaneutralen Transformation zu leisten, wollen der Netzbetreiber 50Hertz Transmission GmbH und die InfraLeuna GmbH eine Power-to-Heat-Anlage am Chemiestandort Leuna im Saalekreis errichten. Mit dieser kann regenerativ erzeugter Strom in Wärme umgewandelt werden. Den entsprechenden Vertrag haben die Unternehmen am heutigen Montag im Beisein von Energieminister Prof. Dr. Armin Willingmann unterzeichnet. „Für eine erfolgreiche Energiewende brauchen wir intelligente technologische Lösungen“, erklärte Willingmann. „Die Errichtung der Power-to-Heat-Anlage hier am Chemiestandort Leuna ist ein wichtiger Baustein für eine klimafreundliche Industrie in Sachsen-Anhalt. Strom, der ansonsten abgeregelt werden müsste, wird künftig direkt in Wärme umgewandelt und genutzt. Gerade in Zeiten hoher Energiepreise und aufgrund der Notwendigkeit, unabhängiger von fossilen Brennstoffen zu werden, zeigen Projekte wie dieses, wie wir wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit und Klimaschutz erfolgreich miteinander verbinden können.“ Die geplante Power-to-Heat-Anlage besteht aus einem Elektrodenkessel mit einer elektrischen und thermischen Leistung von jeweils 35 Megawatt. Wie in einem elektrischen Wasserkocher wird darin Wasser durch Strom erhitzt. Pro Stunde können 45 Tonnen überhitzter Prozessdampf (47 bar/ü, 320 °C) erzeugt werden. Der Dampf soll anschließend in das Netz des Chemiestandorts eingespeist und den ansässigen Unternehmen zur Verfügung gestellt werden. Das dabei erreichte Druckniveau von 47 bar/ü wird mit dieser Technologie europaweit zum ersten Mal erreicht. „Am Chemiestandort Leuna, der Wärmeenergie in großen Mengen benötigt, ermöglicht die Technologie eine erhebliche Reduzierung von CO₂-Emissionen und stärkt zugleich die Resilienz der Unternehmen gegenüber volatilen Energiemärkten“, erklärte Willingmann weiter. „Der Chemiestandort Leuna gehört zu den Vorreitern beim Thema Nachhaltigkeit. Hier wird seit langem und mit Hochdruck an der Transformation der Chemieindustrie gearbeitet – hin zu erneuerbaren Energien und nachwachsenden Rohstoffen. Die Power-to-Heat-Anlage passt sehr gut in dieses Profil.“ Christof Günther, Geschäftsführer der InfraLeuna, betonte: „Der Elektrodenkessel mit den bisher unerreichten Parametern 47 bar/ü und 320 °C ist maßgeschneidert für unser Hochdruck-Dampfsystem. In Kombination mit unseren hochflexiblen Gas- und Dampfturbinenkraftwerken schaffen wir in Leuna ein einzigartig reaktionsfähiges Energiesystem.“ Die Kraftwerke der InfraLeuna können künftig immer dann zurückgefahren werden, wenn die neue Anlage Ökostrom aufnimmt und in Wärmeenergie umwandelt. So kann bei steigendem Anteil von regenerativ erzeugtem Strom der Einsatz von Erdgas weiter reduziert und ein großer Schritt in Richtung CO2-Neutralität des Standortes gemacht werden. Der Baubeginn ist für Mitte dieses Jahres geplant, die Inbetriebnahme wird im ersten Quartal 2026 erwartet. Die Investitionskosten liegen bei 13,6 Millionen Euro. „Gerade in der aktuell sehr angespannten Situation der chemischen Industrie hilft uns dieser Kessel. Denn mit diesem zukunftsweisenden Power-to-Heat-Projekt reduzieren wir Netzengpässe, nutzen überschüssigen Strom, sparen wertvolles Erdgas und sichern die verlässliche Prozessdampfversorgung unserer Kunden am Chemiestandort Leuna“, so Christof Günther. Dirk Biermann, Geschäftsführer Operations (COO) von 50Hertz, erklärte: „Unsere 50Hertz-Systemführung bei Berlin kann die Power-to-Heat-Anlage für das so genannte Engpassmanagement einsetzen. Das entlastet das Stromnetz doppelt – durch zusätzlichen Stromverbrauch in der Anlage und gleichzeitig geringere Strom- und Wärmeproduktion im Kraftwerk. Anstatt Entschädigungen für nicht produzierten Strom zu bezahlen, erhalten wir zur Aufrechterhaltung der Systemstabilität mit dieser Anlage ein wirksames Instrument an die Hand. Der mitteldeutsche Raum bietet für dieses Konzept gute Voraussetzungen, weil es hier ein hohes Aufkommen an Windstrom und inzwischen auch große Freiflächensolaranlagen gibt. Um in Zukunft Netzengpässe zu entschärfen, ist der Ausbau der Stromübertragungsnetze als wichtigste Maßnahme erforderlich. Ergänzend müssen unterschiedliche Speichersysteme hinzukommen, dazu zählen auch Power-to-Heat-Anlagen in der Industrie und in Kommunen mit Fernwärmenetzen.“ In den vergangenen Jahren mussten in Sachsen-Anhalt Erzeugungsanlagen verstärkt abgeregelt werden, um Stromnetze nicht zu überlasten. Nach Angaben der Bundesnetzagentur stieg die abgeregelte Leistung von 253 Gigawattstunden im Jahr 2020 auf 665 Gigawattstunden im Jahr 2023. Die Kosten für die Abregelung beliefen sich 2023 bundesweit auf 3,2 Milliarden Euro. Durch den beschleunigten Netzausbau soll es in den kommenden Jahren wieder seltener zu teuren Abregelungen kommen. Impressum: Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Leipziger Str. 58 39112 Magdeburg Tel: +49 391 567-1950, E-Mail: PR@mwu.sachsen-anhalt.de , Facebook , Instagram , LinkedIn , Mastodon und X
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