Netz-Stabil

Das Projekt "Netzstabilität mit Wind- und Bioenergie, Speichern und Lasten unter Berücksichtigung einer optimalen Sektorkopplung" (Netz-Stabil) ist ein Forschungsvorhaben im Rahmen des Exzellenzforschungsprogramms des Landes Mecklenburg-Vorpommern. Es wird umgesetzt durch einen Verbund aus Forschern verschiedener Lehrstühle der Universität Rostock, der Universität Greifswald und der Fachhochschule Stralsund.

Thema des Verbundprojekts ist die Stabilisierung des elektrischen Versorgungsnetzes bei zunehmender Einspeisung durch Windenergieanlagen (WEA) und Photovoltaik. Die Aufgabe des Lehrstuhls für Windenergietechnik ergibt sich aus der Tatsache, dass diese Erzeuger heute meist über Umrichter ans Netz angebunden sind. Im Projekt sollen daher unter anderem Steuerungsverfahren erforscht werden, mit denen Systemdienstleistungen für das elektrische Netz durch WEA zur Verfügung gestellt werden können. Ein Beispiel für die Systemdienstleistungen ist die Momentanreserve. Diese wird in herkömmlichen Kraftwerken alleine durch das Massenträgheitsmoment der Synchrongeneratoren geliefert. Die grundlegende Idee bei Einspeisung über Umrichter ist die Darstellung einer „virtuellen Trägheit“ mit Hilfe geeigneter Regelungsprozeduren. Diese und andere Systemdienstleistungen bringen allerdings verschiedene Rückwirkungen auf die WEA mit sich, welche durch den Lehrstuhl für Windenergietechnik in enger Zusammenarbeit mit den anderen Mitgliedern des Teams „Windenergieanlagen“ erforscht werden sollen.

Erste Maßnahme im Arbeitspaket des Lehrstuhls für Windenergietechnik ist die Erstellung eines detaillierten Modells für das Generator-Umrichter-System. Es sollen dabei WEA mit Voll- und Teilumrichter berücksichtigt werden. Dieses Modell wird im nächsten Schritt in ein aeroelastisches Simulationsprogramm integriert und validiert. Ausgangspunkt dabei ist ein Simulationscode, ein sogenannter aeroelastischer Code, der in den vergangenen Jahren am Lehrstuhl für Windenergietechnik entwickelt wurde.

Es können damit die Rückwirkungen der im Projekt entwickelten Verfahren zur Netzunterstützung überprüft werden. Ziel ist also die Erstellung eines ausreichend detaillierten Modells des Gesamtsystems, so dass Verfahren zur Erbringung von Systemdienstleistungen am „virtuellen Prototypen“ realitätsnah erforscht werden können. Besonders auch das mechanische Modell muss hinreichend detailliert sein, so dass zum Beispiel Unterschiede zwischen WEA mit und ohne Getriebe abgebildet werden. Des Weiteren gehört dazu ein realitätsnahes turbulentes Windfeld. Das Energieangebot des Windes schwankt aufgrund der Turbulenz, wodurch die für die Netzstabilisierung verfügbare Energie ebenfalls fluktuiert.

Die Untersuchung soll in einem weiteren Schritt auf mehrere WEA, d.h. auf einen Windpark, ausgedehnt werden. Im Nachlauf einer WEA ist die Windgeschwindigkeit reduziert und die Turbulenz stark erhöht, so dass sich durch die sogenannten Parkeffekte auch Konsequenzen für die Netzstabilisierungsverfahren ergeben.

Weitere Informationen zu Netz-Stabil finden Sie auf der Website des Projektes unter https://www.netz-stabil.uni-rostock.de/. Weiterhin steht Ihnen Herr Stefan Ganzel gern als Ansprechpartner zur Verfügung.