Wie bleibt das Energiesystem trotz immenser Leistungselektronik stabil? | Erneuerbare Energien | HKA

Leistungselektronische Anlagen sind für die Netzplanung einer erfolgreichen Energiewende gleichsam wichtig und herausfordernd. Sie dominieren Energiesysteme und können die Stabilität von Energieanlagen ganz schön an ihre Grenzen bringen.
Übertragungsnetzbetreiber wie die TransnetBW GmbH beschäftigen sich in der strategischen Netzplanung mit dem dynamischen Systemverhalten bei hoher Durchdringung der Netzintegration leistungselektronischer Anlagen.
Am 17.4. 2024 ist Niklas Phil Oldehinkel von der TransnetBW GmbH Gastredner im Seminar Erneuerbare Energien an der HKA. Er ist ehemaliger Student der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik der Hochschule Karlsruhe und beleuchtet die Aspekte eines Netzbetreibers zum Gelingen der Energiewende.
zum Studium Erneuerbare Energien: www.h-ka.de/bachelor/energiet...
zur Playlist des Seminars: • Vorträge Regenerative ...

[@zdravkopavic8469]

Interessant, ich schaue es mir demnächst mal an👍🏻

[@FranzJStrauss]

🎯 Key Takeaways for quick navigation: 00:25 *🎓 Einführung und Seminarziel* - Ziel und Struktur des Seminars zu erneuerbaren Energien, - Einführung des Sprechers, der seine Erfahrungen während seines Studiums und die Bedeutung der Ausbildung hervorhebt. 02:09 *💡 Rollen des Übertragungsnetzbetreibers in der Energiewende* - Vorstellung des Unternehmens Transnet BW und seine Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien, - Diskussion über die Herausforderungen und Anforderungen, die die Energiewende für das Energiesystem und die Netzstabilität stellt. 05:43 *⚙️ Operationelle Aspekte der Netzführung* - Detailierte Beschreibung der Betriebs- und Kontrollaktivitäten im Netz, - Wichtige Rollen der systematischen Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität. 08:56 *🌱 Zukünftige Herausforderungen und Ziele im Bereich erneuerbarer Energien* - Planung und Prognosen für den zukünftigen Bedarf und die Integration von erneuerbaren Energien, - Analyse der erwarteten Veränderungen in der Energieerzeugung und der nötigen Netzinfrastruktur zur Unterstützung dieser Ziele. 14:12 *🔄 Maßnahmen zur Sicherung der Netzstabilität* - Diskussion über notwendige technische und operationelle Anpassungen im Netz zur Gewährleistung der Stabilität, - Erörterung verschiedener Strategien und technologischer Entwicklungen, um die Herausforderungen der Energiewende zu meistern. 18:18 *🔄 Anforderungen an Netzanschlussnehmer* - Erörterung der Anforderungen an Anschlussnehmer zur Stabilisierung des Netzes durch Fehlerdurchfahrbarkeit und Frequenzflexibilität. - Einführung der Fault-Ride-Through-Fähigkeit für leistungselektronische Betriebsmittel. - Darstellung von spezifischen Anforderungen wie dauerhafter Betrieb in einem erweiterten Frequenzband und das Durchfahren von kurzfristigen Frequenz- und Spannungsänderungen. 23:06 *🌍 Potenzial der aktiven Lasten* - Diskussion über das Potenzial von Elektrolyseuren, Elektromobilität und Wärmepumpen zur Netzstabilisierung. - Betonung der Notwendigkeit, dass neue Technologien aktiv zur Netzstabilisierung beitragen. - Definition der technischen Anforderungen für Wechselrichter, um weite Spannungs- und Frequenzbereiche zu unterstützen. 26:58 *📜 Europäische Regulierung und Normung* - Beschreibung des Prozesses zur Setzung europäischer Normen für Netzanschlussregeln. - Erklärung des Stakeholder-Prozesses und der kommenden rechtlichen Rahmenbedingungen durch die Europäische Kommission. - Zukünftige Herausforderungen und Notwendigkeiten einer harmonisierten Anforderungsetzung für die nächsten Jahrzehnte. 37:52 *🔄 Anforderungen an Technologien zur Netzstabilisierung* - Beschreibung der notwendigen technischen Merkmale von Netzanschlusstechnologien zur Stabilisierung des Stromnetzes. - Wichtigkeit der Fähigkeit, Netzfehler zu erkennen und entsprechend zu reagieren (z.B. durch Spannungseinprägung). - Notwendigkeit einer ständigen Anpassung an veränderte Netzbedingungen und Schwankungen, um die Netzstabilität zu gewährleisten. 42:24 *🌐 Strategien zur Nutzung vorhandener und neuer Übertragungskapazitäten* - Erörterung von Projekten und Technologien zur Erhöhung der Übertragungskapazitäten und zur Nutzung bestehender Infrastruktur. - Einführung von HGÜ-Systemen (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) zur effizienteren Energieübertragung. - Detailierte Betrachtung des Ultrabet- und Südlink-Projekts, die strategisch wichtige Netzknoten miteinander verbinden. 50:01 *🏗️ Zukunft der Netzinfrastruktur und Integration erneuerbarer Energien* - Vorstellung der neuesten Projekte und zukünftigen Entwicklungen zur Integration erneuerbarer Energien. - Diskussion über die spezifischen Anforderungen und die Herausforderungen, die sich aus der Notwendigkeit einer Netzstabilisierung ergeben. - Beschreibung der Implementierung neuer Technologien und der Anpassung der Netzinfrastruktur an die steigenden Anforderungen der Energiewende. 56:50 *📊 Anforderungen an die Netzmodellierung und Simulationsmodelle* - Diskussion der Notwendigkeit erweiterter Simulationsmodelle und -ansätze zur besseren Vorhersage und Behandlung von Netzstörungen. - Betonung der Bedeutung umfassender Systemstudien zur Risikominimierung während der Projektphasen. - Untersuchung elektromagnetischer Transienten und harmonischer Interaktionen im Netz zur Vermeidung von Anlagenausfällen und großen Störungen. 59:02 *🌱 Strategische Maßnahmen für die Energiewende und Netzstabilität* - Überblick über langfristige Maßnahmen zur Bewältigung der Herausforderungen der Energiewende. - Diskussion verschiedener betrieblicher Mittel wie Gaskraftwerke in der Netzreserve und Kapazitätsreserven zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit. - Ansätze zur Erhöhung der Netzauslastung durch witterungsabhängigen Betrieb und innovative Betriebsmittel. 01:15:38 *🌐 Einfluss von HGÜ-Leitungen auf die Netzstabilität* - Erörterung des Einflusses von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) auf das Gesamtnetz und Risikomanagement bei Netzstörungen. - Wichtigkeit der Koordination von HGÜ-Leitungen, um Spannungs- und Frequenzungleichgewichte auszugleichen. - Diskussion über die Herausforderungen bei der Handhabung von Netzfehlern und der Gefahr eines Systemsplit durch asynchrone Belastungen verschiedener Regionen. 01:18:31 *🌍 Perspektiven zur Integration erneuerbarer Energien und Netzstabilität* - Zukunftsorientierte Diskussion über die zunehmende Integration erneuerbarer Energien und die schrittweise Reduktion konventioneller Synchronmaschinen. - Überlegungen zur Notwendigkeit von Anpassungen im Netz, um 100% erneuerbare Energiequellen zu unterstützen. - Erwähnung der strategischen Maßnahmen zur Sicherstellung der Netzstabilität trotz zunehmender Leistungselektronik.

[@mustermannkarl5585]

Endlich mal ein Vortrag, wo man nicht alles sofort versteht. Ich meine das tatsächlich sehr positiv :) Habt ihr vielleicht noch einen Vortrag, der sich mit Grundlagen vom Stromnetz beschäftigt?

[@elektro-informationstechnik]

Danke für die Rückmeldung. Schau doch mal in die Playlist, ist da vielleicht etwas dabei? kzbin.info/aero/PLhvRytfP7Y4Lp4EMKdCNobAcCYOZqYxTx&si=AL4sWaE_DSuHvol_

[@elektro-informationstechnik]

Hier ist noch eine passende Projektarbeit: kzbin.info/www/bejne/oXqllqmFi61lmNEsi=pSBK5Ji7CcnLa5R7

[@guntherberger596]

In Österreich bleiben uns auch die Synchrongeneratoren erhalten, denn dort laufen sie in den Wasserkraftwerken.

[@AndreasDelleske]

Frequenzabhängige Strompreise für Bezug und Lieferung könnten eine Menge Probleme lösen selbst wenn nicht alle Marktteilnehmer darauf reagieren. Aktuelle Mikroprozessoren wären sogar in der Lage schnell auftauchende Phasenfehler zu erkennen und gegenzuhalten. Selbst wenn Netze auseinanderfielen würden die Zellen versuchen sich stabil zu halten. Natürlich müßte man jeden Abend eine neue Preisgerade für den folgenden Tag veröffentlichen und damit leben daß die Zahl der 50 Hz-Zyklen pro Tag schwankt. Das europäische Netz sollte damit es sich effizient entwickelt eventuell ganz oder zeitweise in Zellen (Frequenzdomänen) aufgetrennt werden.

[@detlefk.5126]

Sind Schwungradspeicher nicht auch ein Teil der Lösung für den Ersatz von alten rotierenden Trägheitsmassen zur Stabilisierung des Netzes?

[@AndreasDelleske]

Das Problem ist eher, Netze schwarzstartfähig zu machen. Das geht nur mit großen Turbinen oder Batterien. Wenn man schon Batterien hat können die frequenzgesteuert locker auch die Regelenergie bringen. Schwungmassen müßten viel zu groß sein und hätten ständige hihe Reibungsverluste und Verschleiß.

[@FranzJStrauss]

Ich hab mal gelesen, die Momentanreserve muss auf 15-16 GW rauf????

[@maikeltronic6061]

Falscher Titel, denn nur die Leistungselektronik rettet die Netze

[@AndreasDelleske]

Vielleicht will man die zahlreichen fern- und eigenverschwurbelten "Faktenskeptiker" damit erreichen :)

[@timdorsemagen1024]

Genau! 😂