Diplomarbeit: Spannungshaltung im Stromnetz der Zukunft

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Victor

In seiner Diplomarbeit beschäftigt sich Victor Vodenitscharov mit dem Blindleistungsverhalten Erneuerbarer-Energien-Anlagen.

Als sich vor etwas mehr als einem Jahr mein Studium der Elektrotechnik langsam dem Ende neigte, kam mir der Karriere-Tag an meiner Hochschule Zittau gerade recht. Auf der Suche nach einem Thema für meine Diplomarbeit stieß ich auf den Stand der ENSO, an dem sich auch die ENSO NETZ vorstellte. Denn die wichtige Rolle der Netzbetreiber bei der Energiewende interessierte mich schon immer.

Als Schnittstelle zwischen Erzeuger und Verbraucher sind es die Netzbetreiber, die eine sichere Energieversorgung gewährleisten. Sie überbrücken nicht nur räumliche Entfernungen, sondern gleichen auch Schwankungen zwischen der Stromerzeugung und dem Verbrauch aus.

Deshalb habe ich mich besonders über die Möglichkeit gefreut, meine Abschlussarbeit bei der ENSO NETZ, dem Verteilnetzbetreiber in der Region Ostsachsen, schreiben zu können. Ich beschäftige mich darin mit dem Blindleistungsverhalten von Erneuerbaren-Energien-Anlagen. Warum, erkläre ich Ihnen.

Die Energiewende stellt Netzbetreiber vor besondere Herausforderungen, denn sie verändert die Erzeugungsstruktur grundlegend. An die Stelle von wenigen, konventionellen Kraftwerken treten viele Erneuerbare-Energien-Anlagen. Aktuell sind es deutschlandweit etwa 1,65 Millionen. Sie sind ungleichmäßig im Bundesgebiet verteilt und zudem vorwiegend lastfern, befinden sich also nicht in der Nähe von Städten oder Industrieanlagen.

An diese Veränderungen müssen sich auch die Stromnetze anpassen, die bisher auf wenige Großkraftwerke ausgelegt waren. Durch den Ausbau der Netzinfrastruktur ändert sich auch der Netzbetrieb. Bisher speisten die Erneuerbare-Energien-Anlagen die umgewandelte Energie lediglich ins Stromnetz ein. Sie mussten keine Rücksicht auf die aktuelle Netzsituation nehmen, da sie einen gesetzlichen Einspeisevorrang gegenüber konventionellen Erzeugern haben.

Doch zukünftig müssen auch Erneuerbare-Energien-Anlagen immer mehr sogenannter Systemdienstleistungen erbringen. Welche das sind, erklärt Ihnen dieses Video:

Zu den Systemdienstleistungen gehört auch die Spannungshaltung. Damit ein Stromnetz stabil ist, muss es in einem genormten Spannungsbereich betrieben werden. Die Spannung wird generell durch die Stromerzeugung und den Verbrauch bestimmt. Beide ändern sich ständig. Hinzu kommt das Blindleistungsverhalten der ans Netz angeschlossenen Anlagen.

Im Gegensatz zur Wirkleistung kann Blindleistung nicht in andere Energieformen wie Bewegung, Wärme oder Licht umgewandelt werden. Sie wird vielmehr benötigt, um Magnetfelder in Transformatoren, Generatoren und Elektromotoren aufzubauen und Kondensatoren zu laden. Nur so ist die Übertragung von Wirkleistung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz überhaupt möglich. Doch Blindleistung belastet das Netz und ist deshalb allgemein unerwünscht.

Erneuerbare-Energien-Anlagen

Blindleistung Erneuerbarer-Energien-Anlagen kann zur Spannungshaltung im Stromnetz beitragen. Foto: iStock.com/deepblue4you

Gelingt es, das Blindleistungsverhalten Erneuerbarer-Energien-Anlagen gezielt zu regeln, kann es zur Spannungshaltung beitragen. Dadurch lässt sich ein Herunterregeln der Anlagen vermeiden, wenn lokal zu viel Strom in das Netz eingespeist wird.

In meiner Diplomarbeit entwickle ich ein Computerprogramm, das abhängig von den aktuellen Erzeugungs- und Verbrauchswerten dieses Blindleistungspotenzial eines Stromnetzes ermittelt.

Zukünftig kann es im Netzbetrieb eingesetzt werden und aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte unterstützen. Neben der Mischung aus Energie- und Informationstechnik ist es vor allem der innovative Charakter dieses Themas, den ich besonders spannend finde: Erneuerbare Energien – Intelligente Netze.

Gerade die Verteilnetzbetreiber werden für die sichere Energieversorgung der Zukunft immer wichtiger. Deshalb freue ich mich besonderes über die Einblicke in das Unternehmen und dessen Aufgaben, die ich während meiner Abschlussarbeit gewinnen kann.

Ich führte schon viele aufschlussreiche Gesprächen mit Fachleuten, besichtigte die Netzleitstelle und ein Umspannwerk. Diese spannenden Einblicke in die Praxis bei ENSO NETZ haben meinen Wunsch, in der Energietechnik zu arbeiten, auf jeden Fall verstärkt.

Veröffentlicht von Nachwuchs am 10. März 2016 10:20 in Energie, Erneuerbare Energien, Karriere

Kommentare

Eine Reaktion zu “Diplomarbeit: Spannungshaltung im Stromnetz der Zukunft”
  • Von Holger Hänchen

    Hallo Hr. Vodenitscharov,
    gerne nehme ich Ihr Angebot an und würde Sie in unser Forschungsprojekt SysDL2.0 unbedingt integrieren wollen, da hier beeits umfangreiche Analysearbeiten laufen bzw. geplant sind..
    Rufen Sie mich doch bitte mal an.

    Danke

    Holger Hänchen Antworten

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