Das Projekt "Teilvorhaben: TU Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Professur für Elektroenergieversorgung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die koordinierte Bereitstellung von ausgewählten Beiträgen für Systemdienstleistung (SDL) durch die im Verteilnetz befindlichen Erzeugungsanlagen (EZA) zu schaffen und praktisch zu erproben. Grundelement ist hierbei die Koordination der SDL unter Beachtung der Netztopologie. Im Ergebnis können SDL dem Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) als Ergänzung zu Leistungen aus konventionellen Kraftwerken angeboten werden. Im Fokus der Untersuchungen wird die optimierte Bereitstellung von Wirk- und Blindleistung aus EZA in 110-kV-Verteilnetzen stehen. Hierzu zählen z.B. von ÜNB angeforderte Redispatch-Maßnahmen im 110-kV-Netz und die Bereitstellung von Blindleistung am Verknüpfungspunkt. Aufbauend auf umfassenden wissenschaftlichen Untersuchungen soll ein Demonstrator die Übertragbarkeit der Simulationsergebnisse praktisch nachweisen. Aufbauend auf den Ausbauszenarien für EZA in den 110-kV-Verteilnetzen werden Potenzialanalysen hinsichtlich der Erbringung von Beiträgen zur SDL erstellt. Ergänzend hierzu werden zukünftige Anforderungen an diese Verteilnetze formuliert. Auf Grundlage einer Klassifizierung von 110-kV-Netzstrukturen kann daraus eine Auswahl des Standortes für den Demonstrator erfolgen. Neben der technischen Analyse erfolgt eine wirtschaftliche und ökonomische Bewertung des Demonstratorstandortes. Um eine geregelte Bereitstellung von Beiträgen zur SDL zu ermöglichen, ist die Entwicklung von Optimierungsalgorithmen, unter Berücksichtigung wesentlicher Rahmenbedingungen, nötig. Die Algorithmen werden anhand eines Anforderungskataloges ausgewählt, adaptiert und weiter entwickelt. Die Umsetzung im Demonstrator erfolgt durch die Projektpartner. Der anschließende Betrieb des Demonstrators erfolgt anhand eines entwickelten Szenarioplanes und soll mit den zuvor durchgeführten Simulationsergebnissen validiert werden. Abschließend werden Handlungsempfehlungen formuliert, welche den Systemansatz für eine zukünftig flächendeckende Umsetzung beschreibt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verbesserte Einbindung der Windkraft in die Stromnetze und das Energiesystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TenneT TSO GmbH durchgeführt. Im Rahmen ihrer Beteiligung an diesem Schaufensterprojekt wird TenneT folgende Aktivitäten durchführen: - Prognoseoptimierung für Märkte und Systemführung (Wind, Last und Speicher), - Anpassung der Wirkleistungseinspeisung von EE (Direktsteuerung Windkraftanlagen), - Marktplattform für Flexibilitätsprodukte (Fokus Blindleistung aus Windkraftanlagen), - Use Case Bewertung aus Sicht eines Übertragungsnetzbetreibers, - Leitung und inhaltliche Unterstützung des AP 1.
Das Projekt "Teilvorhaben: Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften von Windenergieanlagen auf Systemprüfständen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WRD Wobben Research and Development GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es nachzuweisen, dass die Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften von Windenergieanlagen auf Systemprüfständen im gleichem Maße möglich ist, wie heutzutage im Feld. Dazu wird eine kommerzielle WEA der Firma ENERCON auf den Systemprüfstanden am IWES und am CWD installiert und einer Prüfung gemäß den in der TR3 gelisteten Kriterien Wirkleistungsabgabe', 'Blindleistungsbereitstellung', 'Netzrückwirkungen', 'Trennung der EZE vom Netz', 'Nachweis der Zuschaltbedingungen' und 'Verhalten bei Störungen im Netz' unterzogen. Dafür werden systematisch die Anforderungen an Systemprüfstände, bzgl. Ihrer Hardware sowie Software in Form der Hardware-in-the-Loop Systeme weiterentwickelt und allgemeine Anforderungen an Systemprüfstände abgeleitet. Dazu wird im Rahmen dieses Projekts der Einfluss Umrichter-basierter Netzemulatoren untersucht und eine Validierung der Messergebnisse am Prüfstand anhand von Messdaten aus dem Feld durchgeführt.
Das Projekt "Treibhausgasneutrales Deutschland - Quantitative Analyse netzseitiger Maßnahmen zur Reduzierung der netztechnisch erforderlichen Minimalleistung konventioneller Kraftwerke ('must-run'-Kapazitäten) zur Integration regenerativer Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. durchgeführt. Zur Erreichung der Klimaschutzziele für das Jahr 2050, nämlich der Reduzierung der THG-Emissionen um 80-95Prozent, ist eine weitgehend auf erneuerbaren Energien basierende Stromversorgung in Deutschland erforderlich. Zentrale netzstützende Funktionen wie die Bereitstellung von Blind- und Kurzschlussleistung sowie die 'rotierende Masse' werden derzeit überwiegend von konventionellen Kraftwerken getragen.Durch eine steigende Einspeisung aus erneuerbaren Energien sinkt der mögliche Beitrag konventioneller Kraftwerke für die Erfüllung dieser Funktionen, ohne dass erneuerbare Energien diese Funktionen vollständig übernehmen können. Aus diesem Grund sind für eine weitgehend auf erneuerbaren Energien basierende Stromerzeugung weitere netzseitige Anlagen erforderlich, die die erforderlichen netzstützenden Funktionen übernehmen können. Hierfür eignen sich insbesondere Kondensatorenanlagen, Kompensationsspulen, FACTS oder Phasenschiebergeneratoren. Es fehlen aber bisher noch Grundsatz-Untersuchungen dazu, welche netztechnischen Lösungen für 100Prozent-EE-Systeme benötigt werden bzw. welche Anteile der heutigen Netzstützung zukünftig erzeugungsunabhängig bereitgestellt werden können. Eine Lösung hierzu ist bereits in den nächsten Jahren erforderlich, wenn die Erzeugung aus erneuerbaren Energien zwar in bestimmten Situationen die Last vollständig decken kann, jedoch die erneuerbaren Energien nicht vollständig die Funktionen der Netzstützung gewährleisten können. In dem geplanten Vorhaben soll untersucht werden, welche netztechnischen Anlagen, insb. zur Bereitstellung von Blind- und Kurzschlussleistung, erforderlich sind, um die unter heutigen Bedingungen bestehende netztechnisch erforderliche Minimalleistung der konventionellen Kraftwerke (in Bezug auf alle netzstützenden Funktionen ohne Regelleistung) nahezu vollständig zu ersetzen. Dazu sollen netztechnische Berechnungen exemplarisch für eine deutsche Regelzone durchgeführt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Batteriespeicher zur Blindleistungsbereitstellung und Primärregelleistungserbringung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EnSpireME GmbH durchgeführt. In diesem Projekt wird die industrielle Innovation weitergeführt und der Versuch unternommen, ein neuartiges Produkt zu entwickeln, das es am Markt noch nicht gibt. Es handelt sich dabei um die kombinierte Bereitstellung der Blindleistung mit der Primärregelleistung durch einen Batteriespeicher. Ziel dieses sogenannten 'Multi-Use Case' ist es, ein marktfähiges Produkt zu entwickeln, das - die Integration der erneuerbaren Energien in dem deutschen Strommix verbessert und so die umweltpolitischen Ziele in Deutschland unterstützt, - mit den beschriebenen wesentlichen förderpolitischen Zielen des effizienten und sicheren Netzbetriebs bei hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien und der effizienteren Nutzung der vorhandenen Netzstruktur einhergeht. Dafür ist geplant, einen Batteriespeicher mit neuartigen Umrichtern einzusetzen. Dies ist innovativ für die Sicherstellung der Netzstabilität, da: - Die Reaktionszeit der Blindleistungsbereitstellung reduziert wird; - Die Gefahr der Netzausfälle so verringert werden kann; - Eine zeitnahe, bedarfsgerechte und gesamtheitliche (induktiv und kapazitiv) Blindleistungskompensation bereitgestellt wird. Die spezifische Untersuchung des positiven Effekts aus der Bereitstellung des Multi-Use Case soll wissenschaftlich erforscht werden.