Studie
19.01.2018

Stromhandel sorgt für starke Netzschwankungen

Foto: iStock
Nicht nur der Ausbau der erneuerbaren Energien fordert das Stromnetz.

Nicht nur der Ausbau der Erneuerbaren, vor allem auch der Stromhandel in Europa hat einen großen Einfluss auf Schwankungen im Stromnetz. Das zeigt eine Studie aus Göttingen.

Es ist eine weit verbreitete Ansicht: Das Stromnetz wird durch den Ausbau von erneuerbaren Energien belastet. Sie verursachen Schwankungen der Netzfrequenz, da der Wind nicht immer mit der gleichen Stärke weht oder Wolken für eine schwankende Einspeisung durch Photovoltaikanlagen sorgen. Doch beeinflussen die erneuerbaren Energien die Netzfrequenz und damit die Versorgungssicherheit so dramatisch wie oftmals behauptet wird?

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Wissenschaftler am Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) sowie an der Technischen Universität Dresden haben zusammen mit Kollegen in Jülich, London und Tokio die Schwankungen der Netzfrequenz in Stromnetzen in verschiedenen Regionen der Welt analysiert. Ihr Ergebnis: Der Stromhandel ist für stärkere Abweichungen im Stromnetz verantwortlich als die Erneuerbaren.

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„Interessanterweise erscheinen die durch Stromhandel hervorgerufenen Frequenzschwankungen im Netz bedeutender als solche aufgrund der Einspeisung erneuerbarer Energien“, sagt Marc Timme vom MPIDS. Das europäische Netz zeigt der Studie zufolge alle 15 Minuten besonders starke Schwankungen. Dies ist genau der Zeitraum, in dem sich Erzeuger auf dem Strommarkt in Europa auf eine neue Verteilung für die Erzeugung einigen und sich damit auch ändert, wo wie viel Strom in das Netz eingespeist wird. Damit wurde nachgewiesen, dass zumindest in Europa der Stromhandel einen wesentlichen Beitrag zu den Schwankungen der Netzfrequenz liefert.

Microgrids nur bedingt eine Option

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass es bei den Schwankungen der Netzfrequenz keine gleichmäßige Verteilung, sondern extreme Schwankungen gibt. Kleinere Netze wie das von Mallorca oder auch das britische Stromnetz zeigten stärkere Schwankungen als die größeren Netze, beispielsweise das Netz in Kontinentaleuropa. „Unsere Studie weist darauf hin, dass eine Aufteilung eines großen und damit sehr trägen Netzes, wie des kontinentaleuropäischen Netzes, in viele kleine Netze (Microgrids) zu größeren Frequenzschwankungen in diesen kleinen Netzen führt als es in dem gemeinsamen europäischen Verbundnetz der Fall ist“, sagt Benjamin Schäfer vom MPIDS. Technisch seien Microgrids daher nur eine Option, wenn die heutigen sehr strikten Frequenz-Standards aufgeweicht würden.

Um erneuerbare Energieerzeuger in das Stromnetz zu integrieren wird oftmals vorgeschlagen, das Netz in kleine autonome Zellen aufzuteilen. Damit könnte beispielsweise eine Gemeinde mit einem Blockheizkraftwerk und ihrer eigenen Wind- und Photovoltaik-Erzeugung weitestgehend energieautonom operieren. Die Forscher empfehlen hierzu Investitionen in intelligente Stromnetze, sogenannte Smart Grids.

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Carsten Kloth
Keywords:
Stromhandel | smart Grids
Ressorts:
Technology

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