Zusammen mit dem Netzanalytiker und Buchautor Björn-Lars Kuhn durfte blog.stromhaltig am Donnerstag Abend die Netzleitstelle der Netze BW in Esslingen besuchen.  Im Spätjahr feiert man hier das 10 jährige Jubiläum, einer integrierten Leitstelle für die Verteilnetze der Netztochter der Energie Baden-Württemberg (EnBW).

Netze BW, so sagt man uns, kontrolliert etwa 100.000km Leitungen für alle Spannungsebenen unterhalb der 380KV (diese wird von den Übertragungnetzbetreibern kontrolliert). Viel Strecke, wo jemand auf der Leitung stehen kann, auch ideologisch, wenn es um die Umsetzung der Stromwende geht.

Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz hatte zu vorbereitenden Maßnahmen für die Sonnenfinsternis am 20.03.2015 aufgerufen. Ein Thema, welches uns natürlich auch interessiert.

Zu Beginn die Beruhigung: Das Schmunzeln aller Anwesenden verrät schon, dass keiner ernsthaft von einer Lage  ausgeht. Aber man kann nie wissen, daher kurz noch einmal die Problemstellung:

  • Bei der partiellen Sonnenfinsternis wird von etwa 9:30 Uhr bis 11:45 Uhr ein Teil der Sonne verdeckt sein.
  • In dieser Zeit werden die PV Anlagen weniger/keinen Strom erzeugen
  • Wegen der Verdunklungsquote bilden sich am Anfang und besonders am Ende sogenannte Gradienten aus (Steiler Anstieg/Abfall der Erzeugung aus diesen Anlagen).
  • Diese  Gradienten sind extremer, bei wolkenlosem Wetter.
  • Im normalen Betrieb wächst die Kurve der Erzeugung langsam an und balanciert sich mit dem Verbrauch
  • Durch die steilen Gradienten und der langen dauer entwickelt sich der Verbrauch und die Erzeugung über einen Zeitraum hinweg isoliert.
  • Der notwendige Ausgleich muss durch andere Erzeuger erfolgen.

Auch wenn es dieses Phänomen noch nie bei diesem PV-Ausbaustand gegeben hat, so gibt es ähnliche Situationen bei einer Sturmfront, oder anderen Ereignissen sehr wohl. Dies bedeutet, dass die Netztechnik weiß, welche Maßnahmen in welcher Reihenfolge zur Stabilisierung notwendig sind. Im Gegensatz zum Weihnachtsfest, kommt die Sonnenfinsternis auch nicht ohne Vorwarnung.

„Die Sonnenfinsternis ist eine Herausforderung“, so Rainer Joswig. „Aber sie ist vorhersagbar und wir können uns darauf vorbereiten. Dies haben wir in den vergangenen Wochen und Monaten getan und in Abstimmung mit unseren Partnern in den Übertragungs- und Verteilnetzen sowie mit den Marktpartnern alle Vorkehrungen getroffen, damit wir sie beherrschen können.“  (Pressemitteilung Transnet BW)

Vorbereiten bedeutet auch, dass man Erfahrungen sammelt und Dinge verprobt.  Ein grüner Rahmen um die Anzeige bedeutet, dass man sich im Simulationsbetrieb befindet. Per Mausklick wird der aktuelle Zustand des Netzes kopiert und für Simulationen verwendet. Bei unserem Besuch wurde so „Esslingen Mitte“ von einer Seite getrennt – die Last aus der anderen Seite ist sofort angestiegen. Wie wirkt sich in dieser Situation eine vollständige Stilllegung einer Leitung aus? Richtig: Es passiert für den Stromkunde gar nichts, denn es gilt auch in der Mittelspannung die n-1 Regel: Nimmt der Strom nicht mehr den einen Weg, so sucht er sich einen anderen. Einige weitere Worte zum Thema Szenarienbildung und Simulation in einem späteren Beitrag, da dies auch aus Sicht der Datenanalyse ein sehr spannendes Feld ist.

Wir lernen, dass ein Stromnetz immer Top-Down wieder aufgebaut wird, was bedeutet, von der Höchstspannung zur Niederspannung. Rein von der Logik ist dies klar, da in einem Verbundnetz irgendwo der Ursprung für die Netzfrequenz sein muss, nur wer dazu synchron ist, darf „mitspielen“. Stromnetze können generell nur gekoppelt werden, wenn die Phasenlage/Frequenz übereinstimmen.

Beim Wechsel von einer zentralen Stromversorgung (Sternverteilung) auf eine dezentrale Stromversorgung (Ringverteilung) bedeutet  Stromwende auch physikalisch eine Wende der Flussrichtung.  Betrachtet man das Stromnetz als großes Gehirn, dessen Neuronen die Schaltzustände der der einzelnen Komponenten sind, dann findet man für die Stromwende eine Analogie bei der Realisierung von künstlicher Intelligenz. Ein statisches Regelwerk benötigt keine Energie/Rechenleistung. Sobald man allerdings die erste Neurone aktivieren muss, wird am meisten Energie notwendig. Der Lernvorgang für die Bewältigung aller möglichen Zustände nimmt dann an Aufwand immer weiter ab. Für den Betrieb von Verteilnetzen sind wir heute eigentlich an dem Punkt angekommen, wo die ersten Neuronen bewegt werden, das bedeutet auch, dass jetzt der Aufwand betrieben werden muss, der eigentlich in den frühen 2000er Jahren mit einigen Steuergeldern finanziert wurde. 

Der Ruf des neuen Strommarkt-Designs nach mehr Flexibilität bei den Verbrauchern könnte die Verteilnetzbetreiber wie ein Blitz ereilen. Zunächst sieht es so aus, als ob die Energiewende Top-Down hereinbricht – tatsächlich geht der Impuls Bottom-Up zur Wolke. Ob das Gewitter einen Schaden anrichtet, entscheidet die Beschaffenheit der Atmosphäre der Netzbetreiber.

(Bild zum Beitrag: EnBW / Netze BW)

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