Effiziente Einbindung von Windkraftwerken in Verbundnetze

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Bei der Nutzung der Windenergie besteht jedoch das grundsätzliche Problem, dass Energieangebot und Energiebedarf in der Regel nicht übereinstimmen. Das ist aber prinzipiell nichts Neues.

Windenergie im Verbundnetz ermöglicht Synergieeffekte

Der Grundgedanke eines energiewirtschaftlichen Verbundes ist es, unterschiedliche Kraftwerkstypen mit verschiedenen Erzeugungscharakteristiken zu verbinden, um Synergieeffekte zu erzielen. Durch Einspeisung der durch Windkraft erzeugten Energie in ein Verbundnetz kann deshalb das zuvor beschriebene Problem umgangen werden, weil andere Kraftwerke in der Lage sind, Angebot und Nachfrage im Einklang zu halten.

Dennoch wurden bisher Windkraftanlagen von den Betreibern der Elektrizitätsnetze ungern und nur auf Grund von politischem Druck als Stromlieferanten eingebunden. Der Grund für diese ablehnende Haltung hat handfeste Gründe: Während ein Wasser-, Kohle- oder Atomkraftwerk eine klar prognostizierbare Leistung abgeben kann und somit in der Versorgungsplanung und für den Handel auf den Energiebörsen eine bekannte Größe darstellt, ist die von Windkraft produzierte Leistung vom Wetter abhängig. Dies erschwert eine (europaweite) Planung der Erzeugung und Verteilung von elektrischer Energie.

Große Windenergie-Anlagen können Spannungsschwankungen verursachen

Problematisch wird es aber auch gerade für die großen Windkraftanlagen im Megawattbereich: Durch die schnelle Windfluktuation sind sie in der Lage, auch in einem Verbundnetz Unruhe durch Spannungsschwankungen zu verursachen. Die Energieversorgungsunternehmen sind jedoch verpflichtet, eine störungsfreie öffentliche Energieversorgung sicherzustellen. Dazu verlangen sie von den Verbrauchern und den einspeisenden Erzeugern die Einhaltung festgelegter Grenzwerte für Netzrückwirkungen beziehungsweise -einwirkungen.

Die Einbindung von Windkraftanlagen in elektrische Energieversorgungsnetze kann zu unerwünschten Rückwirkungen in diesen Netzen führen und die Versorgung angeschlossener Verbraucheranlagen stören. Die durch kurz- und langfristige Windgeschwindigkeitsänderungen auftretenden Leistungs- und Spannungsschwankungen und die dadurch erzeugten Netzrückwirkungen fallen dabei besonders ins Gewicht.

Zuverlässige Synchronisation notwendig

Bei der Einbindung von Windkraftanlagen in das Netz der öffentlichen Versorgung ist deshalb am jeweiligen Netzverknüpfungspunkt die zu erwartende Netzbeeinflussung durch den Windpark zu bestimmen. Spannungs- und Frequenzänderungen der einspeisenden Stelle müssen zuverlässig erkannt werden.

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