Leistungselektronische Systeme in Übertragungsnetzen zur Integration regenerativer Energiequellen

Inhalt:
Die schnell wachsende Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren, fluktuierenden Energiequellen (vor allem Wind- und Solarenergie) wirkt sich bereits heute stark auf den Betrieb der Übertragungsnetze aus. Weitere Herausforderungen für die Netze ergeben sich durch das Abschalten bestehender konventioneller Erzeugereinheiten, z.B. Kernkraftwerke und ältere Kohlekraftwerke. Um die Verfügbarkeit und Netzstabilität auch künftig zu gewährleisten, müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden. Der Einsatz leistungselektronischer Systeme spielt eine wichtige Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderungen. Im ersten Teil dieses Beitrags werden leistungselektronische Systeme, wie die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ, netzgeführt und selbstgeführt) sowie FACTS (Flexible AC Transmission Systems) inklusive der Integration von Speichereinheiten zur Unterstützung des Übertragungsnetzes dargestellt. Diese Systeme können wertvolle Beiträge zur Erhöhung der Netzsicherheit leisten und zu einem stabilen Betrieb der Netze beitragen, sie können Regelleistung bereitstellen und ermöglichen Inselbetrieb. Im Bereich des Last- und Erzeugungsmanagements helfen sie, Engpässe im Netz sowie eine Überlastung der Betriebsmittel zu vermeiden und sie stellen Eingriffsmöglichkeiten zur Lastflusssteuerung dar. Die aktuellen Netzentwicklungspläne für Deutschland sehen beispielsweise vor, neue HGÜ-Übertragungsleitungen in das Netz zu integrieren, um große Energiemengen aus dem Norden in die Ballungszentren im Süden zu übertragen. Im zweiten Teil des Beitrags wird ein möglicher Einsatz von Energiespeichern in Verbindung mit leistungselektronischen Systemen zur Blindleistungskompensation aufgezeigt. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Systeme werden beschrieben und erläutert.