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Versorgungssicherheit im Verbundnetz bei vorwiegender Nutzung regenerativer Primärenergien.

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Präsentation zum Thema: "Versorgungssicherheit im Verbundnetz bei vorwiegender Nutzung regenerativer Primärenergien."—  Präsentation transkript:

1 Versorgungssicherheit im Verbundnetz bei vorwiegender Nutzung regenerativer Primärenergien

2 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes

3 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Aufbau eines “klassischen” Stromnetzes und Verbundbetrieb Starke Gliederung der Infrastruktur in Erzeugungseinrichtungen, Übertragungsnetze und Verbraucher #

4 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Aufbau eines “klassischen” Stromnetzes und Verbundbetrieb Gliederung des Stromnetzes in verschiedene Spannungsebenen (höhere Spannung für weitere Übertragung) Einspeisung vorwiegend durch Großkraftwerke in höhere Spannungsebenen

5 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Aufbau eines “klassischen” Stromnetzes und Verbundbetrieb Verbundbetrieb: Kopplung verschiedener Netze (gleiche Frequenz) führt zu Redundanz und Flexibilität

6 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Klassische Primärenergieträger Primärenergieträger als Speicher für Energie, welche in elektrische Energie umgewandelt werden kann Primärenergie r Elektrische Energie r

7 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Klassische Primärenergieträger Früher: v.a. fossile Primärenergieträger Kraftwerke meist auf genau einen Primärenergieträger ausgelegt 1995

8 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Netzfrequenz und Tageslastdeckung Stromverbrauch nicht konstant, sondern tages- und jahreszeitabhängig - erzeugte Strommenge muss möglichst exakt dem Strombedarf entsprechen, andernfalls Frequenzänderung Flosdorff, René/Hilgarth, Günther: Elektrische Energieverteilung, 8. Auflage, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2003 S. 320

9 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Netzfrequenz und Tageslastdeckung Grundlast: nur geringfügige Veränderungen b gedeckt von schwer regelbaren Kraftwerken (z.B. Kernkraftwerke) Flosdorff, René/Hilgarth, Günther: Elektrische Energieverteilung, 8. Auflage, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2003 S. 320

10 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo Netzfrequenz und Tageslastdeckung Mittel- und Spitzenlast: stetige Anpassung an den Strombedarf anhand von Prognosen Flosdorff, René/Hilgarth, Günther: Elektrische Energieverteilung, 8. Auflage, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2003 S. 320

11 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes

12 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz Erhöhung des Anteils der regenerativen Primärenergieträger Energiewende: Ablösung fossiler Primärenergieträger durch Regenerative Beeinflussung der Verfügbarkeit regenerativer Primärenergien durch Ort und Zeit XXX XXXXXX XXXX

13 Stromerzeugung kann bei einer Vollversorgung aus regenerativen Energien nur unzureichend an den Bedarf angepasst werden b drohende Versorgungsengpässe Flosdorff, René/Hilgarth, Günther: Elektrische Energieverteilung, 8. Auflage, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2003 S Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz Erhöhung des Anteils der regenerativen Primärenergieträger

14 Trend: dezentrale, kleine Anlagen statt großer Kraftwerke als Folge von Bürgerprotesten und der Liberalisierung des Strommarktes 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz Zunehmende Dezentralisierung der Versorgungseinrichtungen XXXXXX r Bislang unzureichende Beteiligung dezentraler Kleinsteinspeiser an der Spannungshaltung b Gefährdung der Netzstabilität

15 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes

16 Nutzung der bereits vorhandenen Technik in PV-Anlagen zur Regelung der Einspeisung 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung Beteiligung dezentraler Einspeiser an der Spannungshaltung Zusammenschluss kleinerer Anlagen zu zentral gesteuerten und geregelten “virtuellen Kraftwerken”

17 Flosdorff, René/Hilgarth, Günther: Elektrische Energieverteilung, 8. Auflage, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden 2003 S Lösungsansätze zur Netzstabilisierung Glättung von Lastspitzen Statt alleiniger Anpassung der Stromerzeugung gleichzeitige Anpassung des Verbrauches Möglichkeiten: Kurzfristige, zentral gesteuerte Abschaltung von energiespeichernden Verbrauchern (Schwimmbadheizungen, Kühlhäuser etc.) zur Reduktion der Spitzenlast

18 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung Energiespeicherung # Überbrückung von Perioden mit geringem primärenergetischen Angebot durch Energiespeicher, dazu Umwandlung elektrischer Energie in andere Energieformen mögliche Kurzzeitspeicher: Akkumulatoren, Druckluftspeicherung, Pumpspeicher; Power-to-Gas-Konzept als mögliches Langzeitspeichersystem

19 1 Grundlagen der Stromversorgung und Status Quo 2 Veränderte Anforderungen an das europäische Verbundnetz 3 Lösungsansätze zur Netzstabilisierung 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes

20 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes Vernetzung von Verbrauchern und Erzeugern durch Informationstechnologie Erweiterung des Stromnetzes um eine Kommunikationsschicht Smart Grid als Endzustand einer über Datenleitungen vernetzten Stromversorgungsinfrastruktur Physische Verbindung Datenverbindung

21 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes Vernetzung von Verbrauchern und Erzeugern durch Informationstechnologie Wiedererlangen der mit dem Wechsel zu regenerativen Primärenergieträgern eingeschränkten Flexibilität im Stromnetz Physische Verbindung Datenverbindung

22 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes Weitere Nutzungsmöglichkeiten des Smart Grids Ermöglichung neuer Kontroll- und Steuermechanismen, z.B. zentrale Steuerung aller Verbraucher eines Haushaltes über das Internet Neuartige Geschäftskonzepte b Nachhaltige Veränderung des Strom- und Energiemarktes

23 4 „Smart Grid“ als langfristige Vision eines Stromnetzes rErhebliches Innovationspotential

24 rEine Energiewende ist beim heutigen Stand der Technik nur sehr schwer umsetzbar


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