“100 % ERNEUERBARE ENERGIE IST MÖGLICH“

SCHWEDEN  Es gibt Potenzial für deutlich mehr Windkraft im schwedischen Energiesystem. Moderne Lösungen können die Stabilitätsproblematik beheben, so Windkraftexperten von Vattenfall.

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ie schnelle Einführung der Windenergie ist einer der Gründe dafür, dass die Stabilität des skandinavischen Stromnetzes abnimmt. Dies wird sich jedoch bald ändern, denn neue Studien und Geschäftsmodelle zeigen, dass Windenergie das Netz auch stabilisieren kann.

„Ich glaube, dass wir in diesem Jahrhundert ein schnelles Wachstum der Durchdringung unserer Energiesysteme mit erneuerbarer Energie sehen werden, die in einigen Ländern 100 Prozent erreichen könnte“, meint Alberto Mendez Rebollo, Head of BU Wind Nordic bei Vattenfall, als News from Vattenfall ihn zusammen mit Karin Salevid, Business Developer bei Asset Optimisation, trifft.

„Was Windenergie betrifft, ist es angemessen zu sagen, dass sie einige, aber nicht alle der durch sie hervorgerufenen Stabilitätsprobleme lösen kann. In einem modernen Energiesystem können die verbleibenden Probleme jedoch auf andere Weise gelöst werden, beispielsweise durch Bedarfssteuerung“, ergänzt Mendez.

Karin Salevid beschäftigt sich damit, wie Windenergie optimiert werden kann, um den Anforderungen des Netzes und des Marktes gerecht zu werden.

„Im schwedischen System ist zweifellos eine hohe Durchdringung mit Windenergie möglich. Die Frage ist nur, wie der Netzbetreiber den Markt gestalten sollte“, sagt Salevid. Mendez stimmt zu:

„Es besteht kein Zweifel daran, dass sogar ein System mit rund 45 Prozent Wind- und Solarenergie, 45 Prozent Wasserkraft und zehn Prozent Gas technisch möglich ist, und in derzeit laufenden Untersuchungen wird ermittelt, ob der prozentuale Anteil von Gas noch kleiner sein könnte.“

Windenergie verzeichnet in Schweden ein rasantes Wachstum.

Alberto Mendez Rebollo begann seine Karriere in Spanien, einem Land, das seit mehr als einem Jahrzehnt einen rasanten Anstieg der Windenergie verzeichnet. Im spanischen System werden zeitweilig 70 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien erzeugt.

„Vor zehn Jahren war der Netzbetreiber noch besorgt über vier GW installierter Windkraftkapazität und meinte, bei acht GW würde das System instabil. Heute funktioniert das System mit 23 GW installierter Windkraftkapazität wie ein Uhrwerk. Und die Solarenergie kommt noch dazu. Dieser Wandel hat gezeigt, dass Windenergie zu einem Netzstabilisator umgewandelt werden kann“, sagt Mendez.

RADIKALER WANDEL
Dem radikalen Wandel des spanischen Energiemixes ging ein Umdenken beim Netzbetreiber voraus, wie Mendez es nennt.

„Der Netzbetreiber war zwar schon ein Stück weit auf dem richtigen Weg, doch als er vom problemorientierten zum lösungsorientierten Denken überging, entwickelte er Möglichkeiten zur alternativen Stabilisierung des Netzes durch Windenergie. Wie Einstein schon sagte: ,Probleme lassen sich nicht mit den Denkweisen lösen, die zu ihnen geführt haben.‘“

Netzstabilität erfordert die Regelung von Spannung und Frequenz. Um dies zu erreichen, muss der Pool von Kraftwerken, die das Netz speisen, bestimmte Eigenschaften aufweisen: Blindleistung, Trägheit und aktive Frequenzregelung.

In Spanien erzeugen Windkraftturbinen schon seit vielen Jahren Blindleistung. Diese Technologie breitet sich jetzt aus, und Vattenfall hat in den Niederlanden erstmals ein Geschäft zur kommerziellen Erzeugung von Blindleistung aus dem Windpark Princess Alexia ab dem 1. Januar abgeschlossen.

Während einiger Stunden des Jahres wird 70 Prozent des spanischen Stroms durch erneuerbare Energien erzeugt.
Spanien zählt weltweit zu den Ländern mit der schnellsten Einführung von Windenergie.

EINE TECHNOLOGIE IM AUFWIND 
Die zweite Eigenschaft, die ein stabiles Netz benötigt, ist Trägheit. Neue Studien aus Nordamerika zeigen, dass Windturbinen sogenannte „synthetische Trägheit“ erzeugen können. Das funktioniert auch, wenn der Wind nicht bläst.

„Die Lösung besteht darin, mit einer kleinen Menge Energie die Rotoren zu drehen. Dabei werden die Blätter geneigt, um einen möglichst geringen Widerstand zu erzielen. Das funktioniert sehr gut. Mit dieser Technik wird Windkraft vom Trägheitsverbraucher zum Trägheitslieferanten. Bei Wind ist die Trägheit natürlich vorhanden, ohne dass Energie verbraucht werden muss. Meine Einschätzung ist, dass diese Technologie in nur wenigen Jahren zum Standard werden wird und dass dies in einem zu 100 Prozent regenerativen System ein Muss ist“, erläutert Mendez.

Ein stabiles Netz erfordert auch eine aktive Frequenzsteuerung. Das Netz erhält Energie aus Kraftwerken mit schwankender Abgabe und liefert sie an Endverbraucher, die auf Knopfdruck eine sofortige Versorgung benötigen. Die Erzeugung muss zu jeder Zeit dem Verbrauch im Netz entsprechen und die Frequenz spiegelt diesen Ausgleich wider. Wenn die Frequenz zu gering wird, müssen Teile des Stromnetzes abgeschaltet werden. Das Ergebnis sind Ausfälle. Wenn die Frequenz zu hoch wird, drehen sich die Generatoren im System immer schneller, bis die Produktion verringert oder abgeschaltet werden muss.

Vattenfalls Geschäftseinheit Asset Optimisation and Trading bietet in Dänemark Regelungskapazität an, um die Leistungsabgabe aus Windenergie zu verringern, wenn im System Produktionsüberschüsse bestehen. Jetzt sollen Instrumente entwickelt werden, um auch Regelungskapazität zu verkaufen, die benötigt wird, wenn es bei anderen Energiequellen wie Kernenergie zu einem plötzlichen Abfall kommt.

„Dies geschieht, indem die Abgabe des Windparks gesenkt und die zusätzliche Spanne dem Netzbetreiber als Puffer angeboten wird. Wir denken, dass dies in Zukunft erforderlich sein wird, und werden bereit sein, diese Dienstleistung zu verkaufen, sobald der Markt sie verlangt“, blickt Karin Salevid voraus.

Lesen Sie in Teil 1 wie Windpark Princess Alexia mehr Stabilität ins holländische Netz bringt:

Modifizierte Prinzessin

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