Grid4EU

Leitung: Westnetz GmbH

Standort: Reken

Intelligente Steuerung eines Ortsnetzes

Im Ortsnetz der Gemeinde Reken im Münsterland installierte der Verteilnetzbetreiber innogy in einem ausgewählten Netzbereich intelligente Schalt- und Messtechnik. Insgesamt 18 von rund 100 Ortsnetzstationen sind heute mit intelligenter Technik ausgestattet.

Zusätzlich wurde eine Kontrolleinheit in der zugehörigen Umspannanlage eingebaut. Diese kann den Netzbereich selbstständig überwachen, schalten und steuern. Die Algorithmen für die automatische Steuerung wurden von der TU Dortmund entwickelt.

Die Funktionsweise der Technik ist im Prinzip einfach. Die Messtechnik ermittelt kontinuierlich den Zustand des Netzes und die Schalttechnik lenkt die Stromflüsse in optimale Bahnen. Dadurch soll die Aufnahmefähigkeit des Ortsnetzes für den Strom aus den rund 800 Erzeugungsanlagen in Reken verbessert werden.

Wenn bei Sonnenschein oder starkem Wind viel Strom aus erneuerbaren Energien von den Erzeugungsanlagen in Reken ins Netz eingespeist wird, lenkt die Schalttechnik den Stromfluss in Netzstränge, die noch nicht an ihre Belastungsgrenze gekommen sind. Der Strom wird beispielsweise in benachbarte Ortschaften gelenkt, wo gerade ein höherer Bedarf vorhanden ist.

Ansprechpartner

Anna Carina Schneider
Projektleitung
WESTNETZ GmbH

 

Intelligente Steuerung zeigt positive Ergebnisse

Mit der intelligenten Netztechnik kann das Ortsnetz optimiert werden, ohne in den Betrieb der dezentralen Erzeugungsanlagen oder der Kunden einzugreifen. Die positiven Ergebnisse des Teilprojekts lassen sich für Ortsnetze mit ähnlichen Strukturen verwenden.

17 % mehr installierte Leistung aus erneuerbaren Energien

Die Einspeisekapazität für dezentral erzeugten Strom aus erneuerbaren Energiequellen lässt sich durch den Einsatz der intelligenten Mess- und Steuertechnik um rund 17 % erhöhen. Die Verwertung von grünem Strom wird damit ohne Netzausbau deutlich verbessert.

20 bis 30 % weniger Verluste im Netz

Bei der Verteilung von Strom entstehen unweigerlich Netzverluste, zum Beispiel durch die Erwärmung der Leitungen. Je mehr Strom über eine Leitung fließt, desto höher sind diese Verluste. Durch eine stetige Überwachung und Prognose des Netzzustandes kann die intelligente Steuerung den Strom gleichmäßiger auf die Betriebsmittel im Netz aufteilen und dadurch in Summe den Verlust reduzieren. Im Vergleich zum statischen Netzbetrieb verringern sich die Verluste um 20 bis 30 %.

30 bis 40 % geringere Netzausfallzeiten

Bei einem Netzausfall kann die intelligente Schalt- und Messtechnik die Zeit für die Wiedersorgung um rund 20 % beschleunigen. Haushalte in dem Rekener Netzbereich können also nach einem Netzausfall schneller wieder mit Strom versorgt werden.

Reken und das Grid4EU-Projekt

Grid4EU war ein von der EU gefördertes Forschungsprojekt. Von 2011 bis 2016 wurden an sechs verschiedenen Orten Konzepte und Technologien erprobt, existierende Stromnetze ohne konventionellen Netzausbau für die dezentrale Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien zu optimieren.

Die innogy SE hat sich mit der Gemeinde Reken im Münsterland und den Partnern ABB und TU Dortmund an dem Forschungsprojekt beteiligt. Reken wurde ausgewählt, weil es typisch für ländlich geprägte Regionen ist. Mehr als 800 dezentrale Erzeugungsanlagen speisen hier Strom aus erneuerbaren Energien ins Netz ein. Die Leistung beträgt knapp 36.000 kW.p

Das Teilprojekt wird im Rahmen von DESIGNETZ fortgeführt. Innogy möchte weitere Messdaten sammeln, Langzeiterkenntnisse gewinnen und die halbautomatische Betriebsweise weiter testen.

RingleitungStromfluss bei erhöhter EinspeisungStromfluss bei geringer Einspeisungoffene Trennstelle mit hoher Einspeisungoffene Trennstelle mit geringer Einspeisung123456777123456777Privathaushalte mit PVErzeugen ihren eigenen Strom. Überschüssige Energie wird in das lokale Verteilnetz einge-speist. Strom aus dem Verteil-netz sichert die Grundversor-gung.Privathaushalte ohne PVWerden zu 100% über das lokale Verteilnetz mit Strom versorgt.WindkraftanlageSpeist den durch Wind erzeugten Strom in das lokale Verteilnetz ein.UmspannanlageÜberwacht und steuert das lokale Verteilnetz autonom. Sie speist je nach Bedarf Strom in das lokale Verteilnetz ein oder führt überschüssige Energie ab.BiogasanlageProduziert Strom aus Biogas und speist die Energie in das lokale Verteilnetz ein.Bauernhof mit PVProduziert seinen eigenen Strom und speist überschüssige Ener-gie in das lokale Verteilnetz ein. Strom aus dem Verteilnetz sichert die Grundversorgung.Intelligente OrtsnetzstationErmittelt den Zustand des loka-len Verteilnetzes Intelligente Ortsnetzstation7Bauernhof mit PV6Biogasanlage5Umspannanlage4Windkraftanlage3Privathaushalte ohne PV2Privathaushalte mit PV1Intelligente Ortsnetzstation7Bauernhof mit PV6Biogasanlage5Umspannanlage4Windkraftanlage3Privathaushalte ohne PV2Privathaushalte mit PV1GRID4EU

Wirtschaftliche Bedeutung

Das Teilprojekt zeigt, dass smarte Netze die gesamtwirtschaftlichen Kosten der Energiewende reduzieren und die Nutzung dezentral erzeugter Energie verbessern, gleichzeitig aber auch die Betriebskosten beim Netzbetreiber erhöhen. Daraus ergibt sich für den Netzbetreiber ein Dilemma. Er kann bisher Gewinne aus Investitionen nur über die Kapitalverzinsung erzielen, nicht aber aus Betriebsaufwand. Um wirtschaftliche Anreize für intelligente Ortsnetze zu schaffen, ist eine Anpassung des regulatorischen Rahmens erforderlich.

Technik-Box

Technische Daten auf einen Blick

Reken in Nordrhein-Westfalen

Einwohner

14.500

Leistung Photovoltaik

19,5 MW

Leistung Windkraft

11,0 MW

Leistung Biomasse

4,0 MW

Leistung KWK

2,0 MW

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