SMART GRIDS NANT DE DRANCE KÁRAHNJÚKAR THYNE1

06 HYDRONEWS Leitartikel
dung mit einem zentralen Leitsystem für
das Verbrauchsverhalten – als „Smart
Grid“ bezeichnet. Da erneuerbare Energien
in hohem Mass volatil und unregelmässig
sind, kann auf die Menge der
erzeugten Energie kaum Einfluss genommen
werden. Um den Einsatz erneuerbarer
Energieträger zu ermöglichen,
wird Reserveenergie für kurze und
mittlere Dauer bis hin zu Grossspeichern
für saisonale Verwendung benötigt.
Diese komplementäre Energie kann
mit Wasserkraftwerken am effi zientesten
und wirtschaftlichsten bereitgestellt
werden. Zusätzlich ermöglichen Pumpspeicherkraftwerke
eine hervorragende
Möglichkeit, Netzengpässe zu vermeiden.
Wasserkraft und das intelligente
Netz der Zukunft
Smart Grid hat das Ziel, verfügbare
Energie und Nachfrage zu koordinieren.
Ein zentraler Messapparat mit Smart
Metern, individuelle erneuerbare Energien
für Heimanwendungen (z. B. Solaranlagen
am Dach), unterschiedliche
Speicheroptionen und verbesserte Wettervorhersagen
ermöglichen eine dynamische
Tarifbildung und dadurch die
Steuerung des Energiebedarfs. Da dann
sowohl steuerbare als auch volatile erneuerbare
Energien in das Netz speisen,
werden Energiespeicher auf allen
Netzebenen benötigt, von grossformatigen
Pumpspeichern bis hin zu kleinen
und kleinsten Speichern nah am Verbraucher.
Das US-Energieministerium
hat die Eigenschaften des Smart Grid in
seinem Bericht „Modern Grid Initiative“
zusammengefasst:
1. Fähig, sich selbst zu reparieren
2. Motiviert Verbraucher, an Netzdienstleistungen
aktiv teilzunehmen
3. Widersteht Angriffen
4. Stellt höhere Leistungsqualität
bereit, die Geld durch Ausfälle
spart
5. Berücksichtigt alle Erzeugungs-
und Speicheroptionen
6. Arbeitet effi zienter
7. Ermöglicht die vermehrte
Verwendung von inkonstanten
Energieerzeugungsarten
in einem Smart Grid gibt es viele Anwendungsmöglichkeiten
für Wasser-
▲ Luftaufnahme des Pumpspeicherkraftwerkes Goldisthal in Deutschland
kraftwerke. Grosse Pumpspeicher sind
die einzige heute bekannte Technologie,
um grosse Mengen an Energie mit
vernünftigem Wirkungsgrad für beliebige
Zeit zu speichern. Darüber hinaus
sorgen Pumpspeicher für Netzsicherheit
und -stabilität. Im Vergleich zu
anderen grossformatigen Speichertechnologien,
wie z. B. Power-to-Gas
(P2G), der Erzeugung von synthetischem
Methan durch Elektrolyse und
Methanisierung von CO 2 sowie Speicherung
des Methan in existierenden
Gaspipelines oder Druckluftspeichern
haben Pumpspeicher einen hohen Wirkungsgrad
von 80 bis 90 Prozent und
basieren auf erprobter Technologie.
Andererseits befinden sie sich meist in
abgelegenen Gebieten und benötigen
eine gewisse Zeit für den Start oder
Betriebsartänderungen. Dies könnte
etwas zu langsam sein, um den hohen
Anforderungen des Smart Grid gerecht
zu werden. ANDRITZ HYDRO wird sich
weiterhin engagieren, um Technologien
Wirkungsgrad
Ultra-C Ultra C
Schwungräder
Schw S ungräder er
Batterien
Kleine e Pumspeicher
Pumspeicher-
kraftwerke
Brennstoffzellen
CAES
Leistung
Grosse Pumspeicherkraftwerke
Power-to Gas
▲ Wirkungsgrad über Leistung von verschiedenen
Speichertechnologien
zu entwickeln, die der zusätzlich benötigten
Dynamik Rechnung tragen. Die
grosse Anzahl volatiler erneuerbarer
Energieträger im Smart Grid kann in
keiner Weise gesteuert werden. Wenn
der Wind nicht bläst oder die Sonne
nicht scheint, erzeugen diese Anlagen
keine Energie. Eine deutsche Studie
belegt, dass es beinahe jedes Jahr
Perioden von mehr als 10 Tagen gibt,
in denen nicht einmal 5 Prozent der
gesamten Windkapazität ausgelastet
sind. Es ist klar, dass diese Energie
nicht mit grossen Pumpspeichern allein
gedeckt werden kann. Aber zusammen
mit anderen Möglichkeiten wie dezentralen
Kompaktpumpspeichern, höherer
Effizienz und wenigen zentralen Spitzenlastwasserkraftwerken
können diese
Phasen ohne Probleme überwunden
werden. Es wird also mehrere Märkte
für unterschiedliche Speichertypen geben,
von dezentralen Kleinspeichern,
die täglich mehrmals ge- und entladen
werden, bis hin zu grossformatigen
Speichern für Notbetrieb, Spitzenkraft
und Langzeitspeicherung.
Natürlich werden Pumpspeicher nicht
die einzige Wasserkraftoption im Smart
Grid sein. Auch Laufkraftwerke sind
eine erprobte und geeignete Methode,
um Energie nahe beim Verbraucher zu
erzeugen. Da diese auch über starke
Netzanbindungen verfügen, ermöglichen
sie gleichzeitig anderen Technologien,
am Markt teilzunehmen. Aus
heutiger Sicht ist es leicht vorstellbar,
dass beispielsweise P2G oder alternative
Speichersysteme in ein Laufkraftwerk
integriert werden und so in
perfekter Synergie die Effizienz beider
Systeme verbessern. Mit der Entwicklung
des HYDROMATRIX ® Systems
Kontrollsystem
Konventionelle
Wasserkraft
Alternatives
Speichersystem
▲ Vision: ein kleines hoch dynamisches
Speichersystem wird mit einem konventionellen
Wasserkraftwerk kombiniert