Vom Kraftwerk zur Steckdose

Gerd Janßen, Conneforde Armsen, 08.12.2010

Kohle-KW-Wilhelmshaven

Stromverteilungsebenen in Deutschland (Quelle: Wikimedia-Commons)

Höchstspannungsnetz in Deutschland 220/380 kV Quelle:E.ON

Quelle:www.lew.de

Einige Kraftwerkstypen, wie z.B. Wind- und Sonnenenergie schwanken witterungsbedingt und geben keine vollständig vorhersagbare Leistung ab. Windkraftwerke können unabhängig vom aktuellen Verbrauch innerhalb weniger Stunden 20 % zusätzliche Leistung liefern und genauso schnell wieder damit aufhören. Ebenso können Abweichungen vom prognostiziertem Energiebedarf auftreten. Zur Kompensation muss daher Regelleistung bereitstehen, die bislang meist in konventionellen Kraftwerken erzeugt wird. Das Problem besteht darin, dass die Leistung von Dampfkraftwerken nicht beliebig stark und schnell geändert werden kann und zur Vermeidung eines überhöhten Anlagenverschleißes Mindestbetriebs- und Mindeststillstandszeiten eingehalten werden müssen.

Gasturbinenkraftwerke reagieren am schnellsten und besitzen auch den weitesten Regelbereich, werden aber häufig mit teurem Importgas betrieben. Als weiterer Typ sind Wasserkraftwerke (Talsperren /Pumpspeicher) sehr schnell regelbar.

Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Schattenkraftwerk

Quelle: Prof.Dr. Alt, FH Aachen

Die für die Netzregelung eingesetzten Pumpspeicherkraftwerke reichen bereits heute nicht mehr aus, so daß vermehrt fossil befeuerte Kraftwerke als Regelkraftwerke eingesetzt werden müssen: „Um den deutschlandweiten Ausgleich einer typischen sechstägigen Windflaute zu überbrücken, müßte man zuvor den Starnberger See (3 km³ Volumen) auf das Niveau der Zugspitze pumpen (20 TWh).“

Quelle: http://wilfriedheck.de/

Windenergie –deutschlandweite Einspeisung im Februar 2010.

Die „Stromlücke“ der Fehlbetrag zum Bedarf – ist immer noch ziemlich groß.

Bedarf = an die installierte WKA-Leistung von 25.777 MW angepaßtes VDEW-Lastprofil.

Im Gegensatz zu dem Windprofil ist das Lastprofil des Bedarfes (blauer Linienverlauf) mit seinen Höhen und Tiefen recht regelmäßig ausgeprägt und läßt sich daher gut in einen Kraftwerksfahrplan einsetzen.

Windleistungsüberschüsse – die positiven Grauwerte gibt es nur selten, recht mager und schlecht planbar (Windprognose), denn der Wind weht an jedem Tag und in jedem Monat anders.

Quelle: http://wilfriedheck.de/

Windenergie-Nutzung – Stand Oktober 2010

Ende Oktober betrug die installierte Leistung aller Anlagen in Deutschland 26.195 MW. Die Stromerzeugung dieser Anlagen erreichte im Oktober rund 3.700 GWh. Daraus ergibt sich eine Anlagen-Ausnutzung von etwa 19 %. Die maximale Leistung aller Anlagen betrug 17.663 MW; die minimale Leistung 241 MW. Der Minimalwert verharrt weiterhin auf sehr niedrigem Niveau, wie im Diagramm ersichtlich ist. Ein positiver Beitrag aus den Offshore-Anlagen zeigt sich nicht.

Der Minimalwert ist gleichbedeutend mit der „Gesicherten Leistung“. Diese Windkraft-Leistung kann konventionelle Kraftwerke ersetzen. Als Prozentwert (Minimalwert bezogen auf die installierte Leistung) ergibt sich im Oktober mit etwa 0,9 %.

Kennwerte: Leistung (1 MW= 1.000 kW; Stromerzeugung (1 GWh = 1.000 MWh = 1 Mio. kWh).

Datenquellen: Reisi Kassel; EEX Strombörse Leipzig. Dipl.-Ing Eberhard Wagner, Bensheim; 07.11.2010 (korr.)

380-kV-Trassenbedarf bis zu den Zeithorizonten 2010 bzw. 2015

Bis zum Zeithorizont 2015 entsteht für die Übertragung der WEA-Leistung in dieVerbraucherzentren ein 380-kV-Trassenbedarf mit einer Länge von insgesamt etwa850 km. Außerdem werden in zahlreichen 380-kV-Anlagen neu zu errichtende Komponentenzur Lastflusssteuerung und Blindleistungserzeugung benötigt. Mit diesen Maßnahmen lassensich insgesamt 36 GW WEA-Leistung mit der angesetzten regionalen Verteilung in das deutscheÜbertragungsnetz integrieren. Diese WEA-Leistung steht im Einklang mit dem Ziel derBundesregierung zur Erreichung eines 20 % Anteils aller Erneuerbaren Energien an der deutschenStromversorgung, das spätestens bis 2020 erreicht werden soll. Quelle:www.deutsche-energie-agentur.de

Windkraft im Netz ersetzt nach dem heutigen Stand der Technik keine konventionellen Kraftwerke, sondern spart höchstenfalls Brennstoff.

Für jedes installierte Megawatt Windkraft muß ein Megawatt in konventionellen Kraftwerken vorgehalten werden!

Durch den starken Ausbau der Windkraft muß das Netz erheblich verstärkt werden, um bei Starkwind die erzeugte Leistung (vornehmlich im Norden) in die Ballungszentren (Mitte und Süden) abzuführen.

Quelle: http://www.bdew.de/bdew.nsf/ID/DE_Home

Danke für Ihre Aufmerksamkeit